Изобретение относитс к магнитогидродинамическим (МГД)- устройствам и касаетс усовершенствовани канала МГД-тенератора со сплошными электро дами , который может найти применение .в качестве источника электрозиергии в траиспортньк установках..The invention relates to magnetohydrodynamic (MHD) devices and concerns the improvement of the channel of a MHD generator with solid electrodes, which can be used as a source of electrical synergy in traditional installations.
Известна конструкци канала МГДгенератора , состо ща из корпуса, образованного четырьм стенками: двум электрддными и двум боковыми, на которых заподлицо креп тс электродные вставки и металлические охлаждаемые модулиThe known design of the MHD generator channel consists of a body formed by four walls: two electric and two side, on which electrode inserts and metal cooled modules are flush mounted.
; Недостатком этого канала вл етс ;сложность конструкщш и пониженна ; The disadvantage of this channel is the complexity of the construction and reduced
выходна мощность из-за большого числа уплотнений, необходимых дл герметизации канала, а также из-за шунтировани тока по боковым стенкам, на которых осаждаетс легкоионизируема присадка, вводима в рабочее тело дл повьшени проводимости.the output power is due to the large number of seals needed to seal the channel, as well as due to the shunting of the current along the side walls on which the easily ionizable additive is deposited, is introduced into the working fluid to increase conductivity.
Известна конструкци канала МГД-генератора , содержаща кожух, в котором размещены две электродные стенки и примыкающие к ним две боковые стенки из керамики типа окиси алюмини , пространство между внутренней поверхностью кожуха и стенками канала заполнено керамическими блоками. Недостатком этой конструкции вл етс снижение выходной мощности из-за токов утечки через гор чий пограничньш слой на боковых стенках и сложность конструкции ввиду большого количества стыковочных цоверхностей , в которых должна обесцечиватьс герметичность канала. Известен, также канал магнитогидродинамического генератора, содержаР1ий корпус и электроды. Электроды в данной конструкции выполнены в виде пластин, выдвинутых к центру канала, что позвол ет уменьшить отрицательную роль пограничного сло на электродах. Недостатком этой конструкции вл етс пониженна выходна мощность из-за внутренних шунтирующих цепей по изол ционным установкам, непосредственно примыкающим к гор чим электродам , а также конструктивна сложность , св занна с большим числом уплотнений, необходимых дл герметиза ции канала. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы и уменьшение электрических потерь за счет снижени шунтирующего действи стенок канала. Цель достигаетс тем, что в канал фарадеевского магнитогидродинамического генератора, содержащем корпус и взаимно изолированные гор чие электроды , расположенные вдоль канала и отсто щие друг от друга на рассто ни равном характерному расчетному диаме ру дра потока, корпус канала выполнен в виде сплошной трубы с системой наружного охлаждени , а электрод закреплены консольно в державках со стороны выхода канала и установле с зазорами относительно внутренней п верхности трубы, не меньшими толщины пограничного сло рабочего потока, при этом электроды выполнены с профи лированными аэродинамическими насадк ми со стороны входа канала. На фиг. 1 приведен канал, продоль ный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Канал содержит корпус, выполненны в виде профилированной металлической трубы 1 с. каналами охлаждени 2 и патрубками 3 и 4 дл подвода и отвод хладагента, а также электроды, выпол ненные в виде стержней 5 и 6, консол но закрепленных вне канала в державках 7 с помощью кинематических зажимов 8. Стержни 5 и 6 отделены от внутренних стенок трубы 1 зазорами, равными или npeBbiniaiopfliMn толщину расчетного пограничного сло на стенках. Зажимы 8 выполнены, например, в виде шарниров, которые могут перемещатьс по осевым и радиальным направл ющим , благодар чему стержни 5 и 6 имеют радиальный, осевой и угловой ход. Зажимы выполн ют также функции токоотводов. Стержни 5 и 6 могут быть снабжены каналами охпаждени 9. Па концах стержней помещены жаростойкие насадки 10 и 11 дл тепловой защиты стержней и обеспечени хорошей аэродинамики потока на входе. В стержн х могут быть выполнены отверсти 12 дл уноса пограничного сло с внутренних поверхностей и улучшени условий протека-ни рабочего тока, а также дл предотвращени отрыва пограничного сло . Стержни 5 и 6 могут иметь различную форму поперечного сечени . Катодный стержень 5 (эмиттер электронов) рационально выполнить с плоской внутренней поверхностью (фиг. 2), а анодный стержень 6 рационально выполнить с вогнутой внутренней поверхностью (фиг. 2). В рабочем состо нии канал помещаетс в магнитную систему, создающую магнитное поле, нормальное плоскости фиг. 1. Через канал движетс поток электропроводного газа. При взаимодействии электропроводного газа и магнитного пол на электродах наводитс ЭДС, под действием которой в канале и его внешний цепи течет рабочий ток. Наводима в канале ЭДС не шунтируетс внутренней стенкой трубы t, поскольку электроды отделены от нее зазором. В данной конструкции канала создана дополнительна степень свободы при оптимизации рабочих режимов за счет независимого изменени по длине поперечного сечени канала определ емого профилем трубы 1 и рассто ни между электродами. С помощью кинематических зажимов 8 электродные стер сни 5 и 6 могут быть установлены в оптимальное пЬложение , обеспечивающее максимальную выходную мощность за счет снижеии вредного вли ни пограничного сло газа и. отыскани оптимальных алект- рогазодинамических параметров вThe known design of the channel of the MHD generator, comprising a casing in which two electrode walls and two side walls adjacent to them are made of alumina ceramic, the space between the inner surface of the casing and the channel walls is filled with ceramic blocks. The disadvantage of this design is the reduction in output power due to leakage currents through the hot boundary layer on the side walls and the complexity of the design due to the large number of joining surfaces in which the tightness of the channel must be decoupled. The channel of the magnetohydrodynamic generator is also known, containing a piped housing and electrodes. The electrodes in this construction are made in the form of plates extended to the center of the channel, which makes it possible to reduce the negative role of the boundary layer on the electrodes. The disadvantage of this design is the reduced output power due to internal shunt circuits in insulating installations directly adjacent to the hot electrodes, as well as the structural complexity associated with the large number of seals needed to seal the duct. The aim of the invention is to increase the reliability of operation and reduce electrical losses by reducing the shunt effect of the channel walls. The goal is achieved by the fact that the channel of the Faraday magnetohydrodynamic generator, comprising a housing and mutually isolated hot electrodes located along the channel and spaced from each other at a distance equal to the characteristic calculated flow diameter, is a solid pipe with an external cooling, and the electrode is fixed cantilever in holders on the channel exit side and installed with gaps relative to the internal surface of the pipe, not less than the thickness of the boundary layer of the working flow, the electrodes are made from a pro-insulated nozzle aerodynamic E from the channel entrance side. FIG. 1 shows a channel, a longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1. The channel includes a housing made in the form of a shaped metal pipe 1 s. cooling channels 2 and pipes 3 and 4 for the supply and removal of refrigerant, as well as electrodes made in the form of rods 5 and 6, fixed outside the channel in holders 7 using kinematic clamps 8. Rods 5 and 6 are separated from the inner walls of the pipe 1 gaps equal to or npeBbiniaiopfliMn thickness of the calculated boundary layer on the walls. The clamps 8 are made, for example, in the form of hinges, which can move along axial and radial guides, whereby the rods 5 and 6 have radial, axial and angular strokes. The clamps also perform the function of current leads. The rods 5 and 6 can be equipped with cooling channels 9. Heat resistant nozzles 10 and 11 are placed at the ends of the rods to thermally protect the rods and ensure good aerodynamics of the flow at the inlet. Holes 12 can be made in the rods to carry out the boundary layer from the inner surfaces and to improve the flow conditions of the operating current, as well as to prevent the boundary layer from tearing off. The rods 5 and 6 may have different cross-sectional shapes. The cathode rod 5 (electron emitter) is rational to perform with a flat inner surface (Fig. 2), and the anode rod 6 is rationally performed with a concave inner surface (Fig. 2). In the working state, the channel is placed in a magnetic system, creating a magnetic field normal to the plane of FIG. 1. A flow of electrically conductive gas flows through the channel. When an electrically conducting gas interacts with a magnetic field, an emf is induced on the electrodes, under the action of which an operating current flows in the channel and its external circuit. The emf in the channel is not shunted by the inner wall of the tube t, since the electrodes are separated from it by a gap. In this channel design, an additional degree of freedom is created in optimizing the operating modes due to an independent change in the channel cross section length determined by the profile of the pipe 1 and the distance between the electrodes. With the help of kinematic clips 8, the electrode rubbers from below 5 and 6 can be installed in an optimal investment, ensuring maximum output power by reducing the harmful effect of the boundary gas layer and. finding the optimal alectrogasdynamic parameters in