RU2650887C2

RU2650887C2 - Magnetohydrodynamic generator

Info

Publication number: RU2650887C2
Application number: RU2016123789A
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Керножицкий; Алексей Васильевич Колычев; Аркадий Константинович Мезиков
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2018-04-18
Also published as: RU2016123789A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: magnetohydrodynamic generator (MHDG) contains a working body source, a nozzle, a magnetohydrodynamic channel (MHD-channel) with an insulating coating of the internal surface, on which several pairs of electrodes are disposed opposite to each other to remove the generated voltage, connected in parallel with the load located outside the MHD-channel. It is equipped with two additional electrodes - a field anode and a field cathode, installed opposite to each other on the inner surface of the initial section of the MHD-channel up to the area of the electrode location to remove the generated voltage. The adjustable voltage converter is connected in parallel with the load. The output of the control unit is connected to the signal input of the adjustable voltage converter. The field anode and the field cathode are connected respectively to the positive and negative poles of the adjustable voltage converter. The shells of the working body source, the nozzle and the diffuser are made of electrically conductive material. On their outer surfaces, as well as on the surface of the field cathode, which are washed by the working body during the MHDG operation, an emissive layer made of a material with a low electronic work function is deposited.

EFFECT: increased efficiency coefficient, durability and reliability.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в магнитогидродинамических генераторах (МГДГ).The invention relates to the field of energy and can be used in magnetohydrodynamic generators (MGDG).

Известен МГД-генератор по патенту №2516433. Принцип его действия заключается в использовании водяного топлива путем диссоциации воды на водород и кислород и сжигания этого водорода, он отличается тем, что корпус одновременно выполняет функцию камеры сгорания благодаря выполнению корпуса в виде сопла Лаваля. Это дает возможность соединять несколько МГД-генераторов в последовательную или последовательно-параллельную цепь с образованием батареи МГД-генераторов с целью увеличения мощности генерируемой электроэнергии. МГД-генератор содержит корпус, выполненный в виде сопла Лаваля, форсунку для подачи воды или водяного пара на вход этого сопла, электроды для создания высоковольтной дуги, магнитную систему, расположенную в области расширяющейся части (диффузора) сопла, и средство съема электрического тока (электроды). Средство может быть выполнено индукционным (т.е. безэлектродным). МГД-генератор также содержит дополнительную форсунку для подачи воды или водяного пара в сопло в области его сужающейся части.Known MHD generator according to patent No. 2516433. The principle of its action is to use water fuel by dissociating water into hydrogen and oxygen and burning this hydrogen, it is distinguished by the fact that the casing simultaneously functions as a combustion chamber due to the casing being in the form of a Laval nozzle. This makes it possible to connect several MHD generators in a serial or series-parallel circuit with the formation of a battery of MHD generators in order to increase the power of generated electricity. The MHD generator contains a housing made in the form of a Laval nozzle, a nozzle for supplying water or water vapor to the input of this nozzle, electrodes for creating a high-voltage arc, a magnetic system located in the region of the expanding part (diffuser) of the nozzle, and means for removing electric current (electrodes ) The tool can be made induction (i.e., electrodeless). The MHD generator also contains an additional nozzle for supplying water or water vapor to the nozzle in the region of its tapering part.

Недостатком данного аналога является высокая температура стенки МГД-генератора при выбранном уровне ионизации плазмы (рабочего тела).The disadvantage of this analogue is the high wall temperature of the MHD generator at a selected level of plasma ionization (working fluid).

Известен МГД-генератор, содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра, открытые торцы которого служат для впуска и выведения жидкостной рабочей среды, электромагнитные обмотки, создающие магнитное поле, направленное перпендикулярно оси цилиндра, и размещенные в цилиндре электроды, установленные параллельно направлению магнитного поля (см. патент Японии №2713216, кл. H02K 44/00, опубл. 1998). В известном генераторе в качестве рабочей электропроводной среды, перемещающейся вдоль оси цилиндра, используется морская вода, например, в виде морских волн, а электрическая нагрузка подключена к электродам. Недостатком является низкая скорость движения рабочей среды - морской воды в полом цилиндре, что снижает эффективность МГД-генератора.A MHD generator is known, comprising a housing made in the form of a hollow cylinder, the open ends of which serve to inlet and output a liquid working medium, electromagnetic windings that create a magnetic field directed perpendicular to the axis of the cylinder, and electrodes placed in the cylinder mounted parallel to the direction of the magnetic field ( see Japanese Patent No. 2713216, CL H02K 44/00, publ. 1998). In the known generator, as a working electrically conductive medium moving along the axis of the cylinder, sea water is used, for example, in the form of sea waves, and an electrical load is connected to the electrodes. The disadvantage is the low speed of the working medium - sea water in the hollow cylinder, which reduces the efficiency of the MHD generator.

Прототипом заявляемого изобретения является классический фарадеевский МГД-генератор с линейным соплом и сегментированными электродами, приведенный в пособии Панченко В.П. «Введение в магнитогидродинамическое (МГД) преобразование энергии»¹ (¹2011, 55 с.). Устройство имеет в своем составе источник рабочего тела, сопло, магнитогидродинамический канал (МГД-канал) с изоляционным покрытием внутренней поверхности, на котором противоположно друг другу размещены несколько пар электродов для съема генерируемого напряжения, подключенных параллельно нагрузке, расположенную снаружи МГД-канала электромагнитную систему, охватывающую зону размещения электродов, и диффузор.The prototype of the claimed invention is a classic Faraday MHD generator with a linear nozzle and segmented electrodes, given in the manual Panchenko V.P. “Introduction to magnetohydrodynamic (MHD) energy conversion” ¹ ( ¹ 2011, 55 p.). The device includes a source of the working fluid, a nozzle, a magnetohydrodynamic channel (MHD channel) with an insulating coating on the inner surface, on which several pairs of electrodes are placed opposite to each other to remove the generated voltage, connected in parallel to the load, an electromagnetic system located outside the MHD channel, covering the electrode placement area, and a diffuser.

Устройство по прототипу работает следующим образом. В источник рабочего тела подается рабочее тело - слабоионизированная плазма. Далее рабочее тело попадает в сопло, где ускоряется до сверхзвуковых скоростей. Движущееся со сверхзвуковой скоростью рабочее тело переходит в МГД-канал, где за счет взаимодействия с магнитным полем заряженные частицы отклоняются от прямолинейной траектории, попадают на электроды. Между электродами возникает электрический ток. При этом электроны совершают полезную работу в электрической нагрузке. Затем рабочее тело попадает в диффузор и далее на выход (в случае МГД-генератора открытого типа).The prototype device works as follows. The working medium — weakly ionized plasma — is fed into the source of the working fluid. Further, the working fluid enters the nozzle, where it accelerates to supersonic speeds. A working fluid moving at a supersonic speed passes into the MHD channel, where due to interaction with the magnetic field the charged particles deviate from the straight path and fall on the electrodes. An electric current arises between the electrodes. In this case, the electrons do useful work in an electrical load. Then the working fluid enters the diffuser and then to the exit (in the case of an open-type MHD generator).

Недостатком прототипа является высокая температура стенок, которая является следствием высокой температуры рабочего тела МГДГ. Высокая температура рабочего тела обусловлена необходимостью иметь как можно большую степень ионизации рабочего тела, большую электропроводность и, как следствие, большие значения получаемой в полезной нагрузке электрической мощности.The disadvantage of the prototype is the high temperature of the walls, which is a consequence of the high temperature of the working fluid MGDG. The high temperature of the working fluid is due to the need to have the largest possible degree of ionization of the working fluid, large electrical conductivity, and, as a result, large electrical power received in the payload.

Технической задачей, вытекающей из современного уровня науки и техники, является повышение КПД, надежности и долговечности МГДГ за счет обеспечения более высокой электропроводности рабочего тела при более низких температурах и снижения температуры стенки МГДГ до уровня, при котором материал стенки МГДГ не будет разрушаться при взаимодействии с рабочим телом в течение длительного промежутка времени.The technical problem arising from the modern level of science and technology is to increase the efficiency, reliability and durability of MGDG by providing higher conductivity of the working fluid at lower temperatures and lowering the temperature of the wall of MGDG to a level at which the wall material of MGDG will not collapse when interacting with working fluid for a long period of time.

Указанная задача решается тем, что магнитогидродинамический генератор (МГДГ), имеющий в своем составе источник рабочего тела, сопло, магнитогидродинамический канал (МГД-канал) с изоляционным покрытием внутренней поверхности, на котором противоположно друг другу размещены несколько пар электродов для съема генерируемого напряжения, подключенных параллельно нагрузке, расположенную снаружи МГД-канала электромагнитную систему, охватывающую зону размещения электродов, и диффузор, снабжен двумя дополнительными электродами - полевым анодом и полевым катодом, установленными противоположно друг другу на внутренней поверхности начального участка МГД-канала до зоны размещения электродов для съема генерируемого напряжения, регулируемым преобразователем напряжения, подключенным параллельно нагрузке, и блоком управления, выход которого соединен с сигнальным входом регулируемого преобразователя напряжения, причем полевой анод и полевой катод соединены соответственно с положительным и отрицательным полюсами регулируемого преобразователя напряжения, при этом оболочки источника рабочего тела, сопла и диффузора выполнены из электропроводящего материала, а на их внешние поверхности, а также на поверхность полевого катода, омываемые рабочим телом в процессе работы МГДГ, нанесен эмиссионный слой из материала с низкой работой выхода электронов.This problem is solved in that the magnetohydrodynamic generator (MHD), which includes a source of the working fluid, a nozzle, a magnetohydrodynamic channel (MHD channel) with an insulating coating on the inner surface, on which several pairs of electrodes are placed opposite to each other to remove the generated voltage, are connected parallel to the load, an electromagnetic system located outside the MHD channel, covering the electrode placement area, and the diffuser, are equipped with two additional electrodes - a field anode m and a field cathode, mounted opposite to each other on the inner surface of the initial section of the MHD channel to the electrode placement zone for removing the generated voltage, by an adjustable voltage converter connected in parallel with the load, and a control unit whose output is connected to the signal input of the adjustable voltage converter, the anode and field cathode are connected respectively to the positive and negative poles of the adjustable voltage converter, while the shell is chnika working fluid, the nozzle and diffuser are made of an electrically conductive material, and on their outside surface as well as on the cathode surface of the field, washed by working fluid during operation MGDG, deposited emissive layer of a material with a low electron work function.

Снижение температуры стенки МГДГ обусловлено тем, что при движении рабочего тела в источнике рабочего тела, сопле и диффузоре происходит нагрев их поверхности до температур, при которых с поверхности эмиссионного слоя происходит термоэлектронная эмиссия, то есть начинают выходить электроны. При этом электроны забирают с собой большое количество тепловой энергии. Известно, что величина электронного охлаждения при термоэлектронной эмиссии может составлять величину порядка 1,5-9 МВт/м². В результате стенки источника рабочего тела, сопла и диффузора охлаждаются. Одновременно, попадая в рабочее тело, электроны эмиссии со стенок рабочего тела и сопла увеличивают его электропроводность. Кроме того, дополнительное повышение электропроводности рабочего тела обеспечивается тем, что перед магнитной системой диаметрально противоположно установлены электроды - полевой катод и полевой анод. На полевой катод и полевой анод с нагрузки через преобразователь напряжения подается высокое напряжение полярностью «-» и «+» соответственно. В результате между полевым катодом и полевым анодом создается электрическое поле высокой напряженности. Это поле, воздействуя на электроны эмиссии с полевого катода, обеспечивает переход электронов эмиссии от его поверхности к области, в которой скорость потока рабочего тела максимальна или близка к ней. При этом электроны эмиссии ускоряются полем и при движении их от полевого катода к полевому аноду происходит их соударение с нейтральными частицами потока рабочего тела. В результате соударений ускоренных полем электронов эмиссии с нейтральными атомами и молекулами потока рабочего тела образуются ионы. Как следствие увеличивается электропроводность рабочего тела, что также способствует увеличению генерируемой МГДГ электрической мощности, а также его КПД.The decrease in the temperature of the MHDG wall is due to the fact that when the working fluid moves in the source of the working fluid, nozzle and diffuser, their surface heats up to temperatures at which thermionic emission occurs from the surface of the emission layer, i.e., electrons begin to escape. In this case, electrons take with them a large amount of thermal energy. It is known that the magnitude of electron cooling during thermionic emission can be about 1.5–9 MW / m ² . As a result, the walls of the source of the working fluid, nozzle, and diffuser are cooled. At the same time, getting into the working fluid, emission electrons from the walls of the working fluid and the nozzle increase its electrical conductivity. In addition, an additional increase in the conductivity of the working fluid is ensured by the fact that in front of the magnetic system the electrodes are diametrically opposed - a field cathode and a field anode. A high voltage with a polarity of “-” and “+”, respectively, is supplied to the field cathode and field anode from the load through a voltage converter. As a result, a high-voltage electric field is created between the field cathode and the field anode. This field, acting on the emission electrons from the field cathode, provides the transition of emission electrons from its surface to the region in which the flow rate of the working fluid is maximum or close to it. In this case, the emission electrons are accelerated by the field and when they move from the field cathode to the field anode, they collide with neutral particles of the flow of the working fluid. As a result of collisions of field-accelerated emission electrons with neutral atoms and molecules of the flow of the working fluid, ions are formed. As a result, the conductivity of the working fluid increases, which also contributes to an increase in the electric power generated by MGDG, as well as its efficiency.

Единым техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение КПД за счет увеличения проводимости рабочего тела, благодаря чему увеличивается получаемое в результате МГД преобразования количество электрической энергии, а также повышение надежности и долговечности МГДГ вследствие снижения температуры стенок источника рабочего тела, сопла и диффузора при их электронном охлаждении, обусловленном процессом реализации явления термоэлектронной эмиссии. Особенно это актуально для МГД-генераторов на органическом топливе.A single technical result achieved in the implementation of the claimed invention is to increase the efficiency by increasing the conductivity of the working fluid, which increases the amount of electric energy obtained as a result of MHD conversion, as well as increasing the reliability and durability of MHD due to lower temperatures of the walls of the working fluid source, nozzle and diffuser during their electronic cooling, due to the process of realization of the phenomenon of thermionic emission. This is especially true for MHD generators using fossil fuels.

На чертеже представлен заявляемый МГДГ.The drawing shows the claimed MGDG.

Заявляемый МГД-генератор состоит из источника рабочего тела 1, сопла 2, МГД-канала 3, электромагнита 4, полевого катода 5, полевого анода 6, регулируемого преобразователя напряжения (РПН) 7, блока управления 8, электродов 9 для съема генерируемого напряжения, диффузора 10, эмиссионного слоя 11, полезной электрической нагрузки 12, электроизоляционного слоя 13.The inventive MHD generator consists of a source of the working fluid 1, nozzle 2, MHD channel 3, electromagnet 4, field cathode 5, field anode 6, adjustable voltage converter (on-load tap-changer) 7, control unit 8, electrodes 9 for removing the generated voltage, diffuser 10, the emission layer 11, the payload 12, the insulating layer 13.

Источник рабочего тела 1 предназначен для создания рабочего тела, которым является низкотемпературная плазма. В качестве источника рабочего тела может выступать камера сгорания органического топлива, например метана. Сопло 2 предназначено для ускорения потока рабочего тела до высоких дозвуковых или сверхзвуковых скоростей. МГД-канал 3 предназначен для организации МГД-взаимодействия, то есть воздействия магнитного поля, создаваемого электромагнитом 4 на поток рабочего тела (слабоионизированной плазмы), заряженные частицы которого (электроны и ионы) отклоняются от прямолинейной траектории под действием силы Лоренца. Электроды 9 предназначены для восприятия электронов из потока рабочего тела и перенаправления их в полезную электрическую нагрузку 12.The source of the working fluid 1 is intended to create a working fluid, which is a low-temperature plasma. The source of the working fluid may be a combustion chamber of fossil fuels, such as methane. Nozzle 2 is designed to accelerate the flow of the working fluid to high subsonic or supersonic speeds. MHD channel 3 is designed to organize MHD interaction, that is, the action of a magnetic field created by an electromagnet 4 on the flow of a working fluid (weakly ionized plasma), whose charged particles (electrons and ions) deviate from a rectilinear trajectory under the action of the Lorentz force. The electrodes 9 are designed to perceive electrons from the flow of the working fluid and redirect them to a useful electrical load 12.

Полевой катод 5 и полевой анод 6, подключенные соответственно к отрицательному и положительному полюсам РПН 7, предназначены для создания электрического поля высокой напряженности в направлении, перпендикулярном скорости движения потока рабочего тела. Данное поле ускоряет электроны эмиссии, вышедшие из эмиссионного слоя 11 катода 5, так что электроны эмиссии ускоряются в направлении от полевого катода 5 к полевому аноду 6. Ускоренные таким образом электроны эмиссии сталкиваются с нейтральными атомами и частицами потока рабочего тела и ионизируют их. В результате увеличивается степень ионизации рабочего тела, а значит и его электропроводность. Все это способствует увеличению КПД МГДГ. РПН 7 предназначен для создания напряжения между полевым катодом 5 и полевым анодом 6. Блок управления 8 служит для изменения величины напряжения между полевыми электродами 5 и 6. При этом РПН 7 подключен параллельно полезной электрической нагрузке 12. Таким образом, происходит отбор части производимой МГДГ электрической энергии на создание электрического поля между полевым катодом 5 и полевым анодом 6. Диффузор 10 предназначен для снижения скорости потока рабочего тела до малых дозвуковых скоростей и вывода его в окружающее пространство в случае МГДГ открытого цикла или перенаправления его в источник рабочего тела 1. Эмиссионный слой 11 предназначен для обеспечения высокой плотности тока эмиссии полевого катода 5 и электронного охлаждения стенок элементов МГДГ. Электроизоляция 13 обеспечивает исключение электрического контакта между стенками элементов МГДГ и электродами 9 для съема генерируемого напряжения, между стенками элементов МГДГ и полевым катодом 5 и полевым анодом 6.The field cathode 5 and field anode 6, respectively connected to the negative and positive poles of the on-load tap-changer 7, are designed to create an electric field of high tension in a direction perpendicular to the velocity of the flow of the working fluid. This field accelerates the emission electrons emerging from the emission layer 11 of the cathode 5, so that the emission electrons are accelerated in the direction from the field cathode 5 to the field anode 6. In this way, the emission electrons collide with the neutral atoms and particles of the working fluid stream and ionize them. As a result, the degree of ionization of the working fluid increases, and hence its electrical conductivity. All this contributes to an increase in the efficiency of MGDG. On-load tap-changer 7 is designed to create voltage between the field cathode 5 and field anode 6. The control unit 8 serves to change the voltage between the field electrodes 5 and 6. At the same time, the on-load tap-changer 7 is connected in parallel with the useful electric load 12. Thus, a part of the electric magnetic field generator produced is selected. energy to create an electric field between the field cathode 5 and the field anode 6. The diffuser 10 is designed to reduce the flow rate of the working fluid to low subsonic speeds and bring it into the surrounding space in tea open cycle MGDG or redirect it to the working medium source 1. The emission layer 11 is designed to provide a high current density of field emission cathode 5 and the electronic cooling element wall MGDG. The electrical insulation 13 ensures the exclusion of electrical contact between the walls of the MGDG elements and the electrodes 9 for removing the generated voltage, between the walls of the MGDG elements and the field cathode 5 and field anode 6.

Заявляемое изобретение представлено на чертеже.The claimed invention is presented in the drawing.

МГДГ работает следующим образом.MGDG works as follows.

В источник рабочего тела 1 подается рабочее тело - слабоионизированная плазма. При этом происходит нагрев эмиссионного слоя 11 до температур, при которой с его поверхности начинают выходить электроны, то есть протекает явление термоэлектронной эмиссии. Электроны эмиссии забирают с собой большое количество тепловой энергии и в результате стенки источника рабочего тела 1 охлаждаются. Одновременно, попадая в рабочее тело, электроны эмиссии увеличивают его электропроводность. Таким образом, при более низких температурах рабочего тела увеличивается его электропроводность. Далее рабочее тело попадает в сопло 2, где происходит увеличение скорости его движения. Стенки сопла 2 также покрыты эмиссионным слоем 11 и при нагреве стенки происходит термоэлектронная эмиссия электронов из стенки сопла. Это также приводит к их охлаждению и увеличению проводимости рабочего тела.The source of the working fluid 1 is fed with a working fluid — weakly ionized plasma. In this case, the emission layer 11 is heated to temperatures at which electrons begin to escape from its surface, that is, the phenomenon of thermionic emission proceeds. The emission electrons take with them a large amount of thermal energy and, as a result, the walls of the source of the working fluid 1 are cooled. At the same time, getting into the working fluid, emission electrons increase its electrical conductivity. Thus, at lower temperatures of the working fluid, its electrical conductivity increases. Next, the working fluid enters the nozzle 2, where there is an increase in the speed of its movement. The walls of the nozzle 2 are also covered by an emission layer 11 and when the wall is heated, thermionic electron emission of electrons from the nozzle wall occurs. This also leads to their cooling and increase the conductivity of the working fluid.

При попадании электронов в поток рабочего тела, с одной стороны, происходит перераспределение заряда в рабочем теле, которым является слабоионизированная плазма, а с другой - электроны эмиссии уносятся этим рабочим телом от места эмиссии. Таким образом, ликвидируется пространственный заряд, препятствующий дальнейшей эмиссии, что приводит к увеличению плотности тока эмиссии, а, также более эффективному охлаждению стенок элементов МГДГ.When electrons enter the flow of the working fluid, on the one hand, the charge redistributes in the working fluid, which is a weakly ionized plasma, and on the other, emission electrons are carried away by this working fluid from the place of emission. Thus, the spatial charge is obstructed, which prevents further emission, which leads to an increase in the emission current density, as well as more efficient cooling of the walls of the MHD elements.

На полевые катод 5 и анод 6 с РПН 7 подается напряжение, регулируемое при помощи блока управления 8 таким образом, чтобы максимально увеличить значение КПД МГДГ. Электроны эмиссии с полевого катода 5, попадая в зону действия поля высокой напряженности, ускоряются в направлении, перпендикулярному потокуVoltage is applied to the field cathode 5 and anode 6 with on-load tap-changer 7, which is regulated by the control unit 8 so as to maximize the value of the efficiency of the MHD. Electrons from the field cathode 5, falling into the zone of action of the field of high tension, are accelerated in the direction perpendicular to the flow

Пересекая поток рабочего тела электроны сталкиваются с компонентами рабочего тела. При этом нейтральные атомы и молекулы рабочего тела ионизируются при столкновении с ускоренными полем электронами эмиссии. Таким образом происходит увеличение степени ионизации рабочего тела МГДГ и увеличение его электропроводности, что приводит к увеличению КПД МГДГ.Crossing the flow of the working fluid, electrons collide with the components of the working fluid. In this case, neutral atoms and molecules of the working fluid are ionized in a collision with emission electrons accelerated by the field. Thus, there is an increase in the degree of ionization of the MGDG working fluid and an increase in its electrical conductivity, which leads to an increase in the efficiency of MGDG.

При попадании электронов на электроды 9 они направляются в нагрузку 12, где совершают полезную работу.When electrons hit the electrodes 9, they are sent to the load 12, where they perform useful work.

Далее после МГД-канала 3 рабочее тело попадает в диффузор 10, где скорость и температура его уменьшаются. Рабочее тело ввиду остывания нейтрализуется.Further, after the MHD channel 3, the working fluid enters the diffuser 10, where its speed and temperature decrease. The working fluid is neutralized due to cooling.

Таким образом, решается указанная техническая задача и получается технический результат, который заключается в повышении КПД, надежности и долговечности МГДГ за счет применения явления термоэлектронной эмиссии. При этом происходит снижение температуры стенок наиболее высокотемпературных областей МГДГ, снижение градиентов температур вдоль стенок элементов МГДГ и снижение на данной основе температурных напряжений. Кроме того, обеспечивается повышение электропроводности рабочего тела при более низких его температурах как вследствие инжекции в него электронов с поверхностей источника рабочего тела и сопла, покрытых эмиссионным слоем, так и за счет появления в нем дополнительных электронов и ионов, образованных при столкновении ускоренных электрическим полем электронов эмиссии с полевого катода и нейтральных атомов и молекул рабочего тела, что в конечном итоге ведет к значительному повышению КПД.Thus, the indicated technical problem is solved and the technical result is obtained, which consists in increasing the efficiency, reliability and durability of MGDG due to the application of the phenomenon of thermionic emission. In this case, a decrease in the temperature of the walls of the highest-temperature regions of MGDG, a decrease in temperature gradients along the walls of the elements of MGDG, and a decrease in temperature stresses on this basis. In addition, an increase in the electrical conductivity of the working fluid at lower temperatures is ensured both as a result of the injection of electrons into it from the surfaces of the source of the working fluid and the nozzle covered by the emission layer, and due to the appearance of additional electrons and ions formed in it upon collision of electrons accelerated by the electric field emissions from the field cathode and neutral atoms and molecules of the working fluid, which ultimately leads to a significant increase in efficiency.

Следовательно, электроны эмиссии участвуют в увеличении проводимости рабочего тела МГДГ как за счет эмиссии электронов со стенок элементов МГДГ, так и за счет столкновений электронов эмиссии с полевого катода 5, ускоренных при помощи электрического поля между полевым катодом 5 и полевым анодом 6, с нейтральными атомами и молекулами рабочего тела с последующей их ионизацией.Therefore, the emission electrons participate in increasing the conductivity of the MGDG working medium both due to the emission of electrons from the walls of the MGDG elements and due to collisions of emission electrons from the field cathode 5, accelerated by the electric field between the field cathode 5 and field anode 6, with neutral atoms and molecules of the working fluid with their subsequent ionization.

Заявляемый МГД-генератор можно применять в системах преобразования тепловой энергии в электрическую энергию, в том числе в течение длительного времени, включая применение органического топлива.The inventive MHD generator can be used in systems for converting thermal energy into electrical energy, including for a long time, including the use of fossil fuels.

Claims

Magnetohydrodynamic generator, comprising a source of the working fluid, nozzle, magnetohydrodynamic channel with an insulating coating on the inner surface, on which several pairs of electrodes are placed opposite to each other to remove the generated voltage, connected in parallel to the load, an electromagnetic system located outside the magnetohydrodynamic channel, covering the electrode placement area , and a diffuser, characterized in that it is equipped with two additional electrodes - a field anode and a field cathode mounted oppositely to each other on the inner surface of the initial portion of the magnetohydrodynamic channel to the electrode placement zone for removing the generated voltage, by a voltage converter, connected in parallel with the load, and a control unit, the output of which is connected to the signal input of the voltage regulator, the field anode and field the cathode is connected respectively to the positive and negative poles of an adjustable voltage converter, p In this case, the shells of the source of the working fluid, the nozzle, and the diffuser are made of electrically conductive material, and an emission layer of material with a low electron work function is deposited on their external surfaces and on the surface of the field cathode washed by the working fluid during operation of the magnetohydrodynamic generator.