Magnetohidrodinamički generator - Povijest promjena

WikiSysop: file->datoteka

2022-04-30T07:36:34Z

file->datoteka

←Starija inačica		Inačica od 30. travanj 2022. u 07:36
Redak 1:		Redak 1:
	Magnetohidrodinamički generator''' ili '''MHD generator''' je [[generator]] koji pretvara dio unutarnje [[energija\|energije]] radne tvari (koja mora biti u stanju [[plazma\|plazme]]) u električnu energiju djelovanjem [[magnetno polje\|magnetskoga polja]]. Razlikuju se od klasičnih generatora po tome što nemaju gibajućih dijelova i rade na visokim temperaturama. Velika je prednost ovakvih vrsta generatora u tome što se njihovi ispušni plinovi mogu koristiti za daljnje zagrijavanje (praktički rade kao [[kogeneracija\|kogeneracijska postrojenja]]).		Magnetohidrodinamički generator''' ili '''MHD generator''' je [[generator]] koji pretvara dio unutarnje [[energija\|energije]] radne tvari (koja mora biti u stanju [[plazma\|plazme]]) u električnu energiju djelovanjem [[magnetno polje\|magnetskoga polja]]. Razlikuju se od klasičnih generatora po tome što nemaju gibajućih dijelova i rade na visokim temperaturama. Velika je prednost ovakvih vrsta generatora u tome što se njihovi ispušni plinovi mogu koristiti za daljnje zagrijavanje (praktički rade kao [[kogeneracija\|kogeneracijska postrojenja]]).
	[[~~File~~:MHD generator (En).png\|thumb\|400px\|MHD generator (En)]]		[[Datoteka:MHD generator (En).png\|thumb\|400px\|MHD generator (En)]]
	== Načelo rada MHD generatora ==		== Načelo rada MHD generatora ==

Redak 37:		Redak 37:
	*μ – pokretljivost elektrona		*μ – pokretljivost elektrona

	[[~~File~~:Disk MHD generator.png\|thumb\|400px\|Disk MHD generatora]]		[[Datoteka:Disk MHD generator.png\|thumb\|400px\|Disk MHD generatora]]
	Koncentracija elektrona ovisi o stupnju ionizacije plazme (kemijskom sastavu i temperaturi). Pokretljivost elektrona je proporcionalna naboju te srednjem vremenu između dva sudara elektrona, a obrnuto je proporcionalna masi elektrona. Budući da pri sijanju prisutnost alkalijskih metala povećava koncentraciju elektrona, ali u isto vrijeme smanjuje njihovu pokretljivost, potrebno je proračunati optimalnu količinu za dodavanje.		Koncentracija elektrona ovisi o stupnju ionizacije plazme (kemijskom sastavu i temperaturi). Pokretljivost elektrona je proporcionalna naboju te srednjem vremenu između dva sudara elektrona, a obrnuto je proporcionalna masi elektrona. Budući da pri sijanju prisutnost alkalijskih metala povećava koncentraciju elektrona, ali u isto vrijeme smanjuje njihovu pokretljivost, potrebno je proračunati optimalnu količinu za dodavanje.

WikiSysop: bnz

2022-03-23T11:54:06Z

bnz

←Starija inačica		Inačica od 23. ožujak 2022. u 11:54
Redak 1:		Redak 1:
	~~<!--'''Magnetohidrodinamički generator'''-->'''~~Magnetohidrodinamički generator''' ili '''MHD generator''' je [[generator]] koji pretvara dio unutarnje [[energija\|energije]] radne tvari (koja mora biti u stanju [[plazma\|plazme]]) u električnu energiju djelovanjem [[magnetno polje\|magnetskoga polja]]. Razlikuju se od klasičnih generatora po tome što nemaju gibajućih dijelova i rade na visokim temperaturama. Velika je prednost ovakvih vrsta generatora u tome što se njihovi ispušni plinovi mogu koristiti za daljnje zagrijavanje (praktički rade kao [[kogeneracija\|kogeneracijska postrojenja]]).		Magnetohidrodinamički generator''' ili '''MHD generator''' je [[generator]] koji pretvara dio unutarnje [[energija\|energije]] radne tvari (koja mora biti u stanju [[plazma\|plazme]]) u električnu energiju djelovanjem [[magnetno polje\|magnetskoga polja]]. Razlikuju se od klasičnih generatora po tome što nemaju gibajućih dijelova i rade na visokim temperaturama. Velika je prednost ovakvih vrsta generatora u tome što se njihovi ispušni plinovi mogu koristiti za daljnje zagrijavanje (praktički rade kao [[kogeneracija\|kogeneracijska postrojenja]]).
	[[File:MHD generator (En).png\|thumb\|400px\|MHD generator (En)]]		[[File:MHD generator (En).png\|thumb\|400px\|MHD generator (En)]]
	== Načelo rada MHD generatora ==		== Načelo rada MHD generatora ==

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-10-25T00:57:08Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

'''Magnetohidrodinamički generator''' ili '''MHD generator''' je [[generator]] koji pretvara dio unutarnje [[energija|energije]] radne tvari (koja mora biti u stanju [[plazma|plazme]]) u električnu energiju djelovanjem [[magnetno polje|magnetskoga polja]]. Razlikuju se od klasičnih generatora po tome što nemaju gibajućih dijelova i rade na visokim temperaturama. Velika je prednost ovakvih vrsta generatora u tome što se njihovi ispušni plinovi mogu koristiti za daljnje zagrijavanje (praktički rade kao [[kogeneracija|kogeneracijska postrojenja]]).
[[File:MHD generator (En).png|thumb|400px|MHD generator (En)]]
== Načelo rada MHD generatora ==

Magnetohidrodinamički generator radi na principu [[elektromagnetska indukcija|elektromagnetske indukcije]], samo što se kod njega, za razliku od konvencionalnih [[generator]]a, vodič koji se giba kroz [[magnetsko polje]] nalazi u plinovitom stanju, odnosno ionizacijom prelazi u [[plazma|plazmu]].

Vodljivom plinu, nastalom izgaranjem fosilnih goriva, dodaju se [[alkalijski metali]] kako bi se postigla što viša [[električna vodljivost|vodljivost]] pri što nižim temperaturama.

Plin struji velikom brzinom v kroz [[magnetsko polje]] indukcije B, čije su [[silnice]] okomite na smjer strujanja plina. Na negativno nabijene [[elektron]]e i pozitivno nabijene [[ion|ione]], naboja q, djeluje [[sila]]:

 
<math> \vec F=\vec q \bullet \vec v \times \vec B </math> 

Pod utjecajem te sile, elektroni se gibaju prema donjoj elektrodi koja postaje negativna, a kationi prema gornjoj elektrodi koja postaje pozitivna. Zbog te razlike potencijala javlja se napon, odnosno elektromotorna sila.

== Priprema radne tvari ==

=== Proizvodnja plinova vrlo visokih temperatura ===
Plinovi koji se koriste u MHD generatoru nastaju izgaranjem [[fosilna goriva|fosilnih goriva]]. Provodi li se sagorijevanje pomoću čistog [[kisik]]a, temperature izgaranja mogu se popeti i na više od 3000°C, što bi uz dodatak alkalijskih metala osiguralo dovoljno visoku vodljivost. Međutim, čisti kisik kao oksidacijsko sredstvo nije povoljan jer se za njegovu proizvodnju troši više od 9% energije oslobođene [[izgaranje]]m tog istog kisika.

Vrši li se sagorijevanje pomoću [[zrak]]a, [[dušik]], koji ne podržava gorenje preuzima dio oslobođene toplinske energije na sebe i zato se postižu dosta niže temperature (oko 2000°C), što nije dovoljno za postizanje potrebne vodljivosti. Tada bi zrak bilo potrebno predgrijavati na 700 do 900°C.

=== Nastajanje plazme u MHD generatoru ===
Gubitkom jednog ili više [[elektron]]a, ovisno o stupnju ionizacije, nastaje smjesa ioniziranih [[atom]]a koju nazivamo [[plazma|plazmom]]. Za to je potrebno utrošiti određenu energiju. Najpovoljnije s energetskog stajališta jest dodavanje alkalijskih metala radnom plinu (tzv. sijanje) jer oni imaju malu energiju ionizacije (oko 4eV) i tako povećanjem omogućavaju MHD pretvorbu pri mnogo nižim temperaturama od spomenutih 3000°C. Najbolji [[alkalijski metali]] s tog stajališta su [[cezij]], koji je skuplji, ali i djelotvorniji, i [[kalij]], koji je nešto jeftiniji.

Električna provodnost [[plazma|plazme]] ovisi o naboju elektrona, njihovoj koncentraciji i pokretljivosti, prema izrazu:

 
<math>\delta=\frac{1}{\rho}=q n \mu </math> 
gdje su: 

*δ – električna provodnost plazme
*ρ – električna otpornost
*q – naboj elektrona
*n – koncentracija elektrona
*μ – pokretljivost elektrona

[[File:Disk MHD generator.png|thumb|400px|Disk MHD generatora]]
Koncentracija elektrona ovisi o stupnju ionizacije plazme (kemijskom sastavu i temperaturi). Pokretljivost elektrona je proporcionalna naboju te srednjem vremenu između dva sudara elektrona, a obrnuto je proporcionalna masi elektrona. Budući da pri sijanju prisutnost alkalijskih metala povećava koncentraciju elektrona, ali u isto vrijeme smanjuje njihovu pokretljivost, potrebno je proračunati optimalnu količinu za dodavanje.

==Djelotvornost MHD generatora==
Djelotvornost u MHD generatoru uglavnom nije velika (do 20%) zbog nevelike razlike temperatura na ulazu i izlazu iz kanala generatora jer i izlazna temperatura mora biti dovoljno visoka da se osigura stupanj ionizacije pri kojemu je još moguća energijska pretvorba.

Problem s visokim temperaturama na izlazu je i taj što one pospješuju stvaranje štetnih [[dušikovi oksidi|dušikovih oksida]] (NOx). To se rješava promjenama u sustavu sagorijevanja i hlađenja vrućih plinova.

==Dosadašnji razvoj==
Zbog male djelotvornosti, velik je broj studija koje su pokušale naći optimalna rješenja za MHD generatore, ali oni se zasad mogu koristiti samo u kombinaciji s klasičnim termoelektranama. Tako su svoje projekte MHD generatora razvijale [[SAD]], gdje postoji jedno postrojenje koje koristi MHD generator snage 50 MW, [[Japan]], [[Kina]], [[Rusija]], ali manje poznato je da je prvi patentiran u [[BiH|Bosni i Hercegovini]], razvijan tijekom 10 godina i dovršen [[1989.]] godine u [[Sarajevo|Sarajevu]].

==Izvori==
* http://proleksis.lzmk.hr/54629/

==Literatura ==
* Draga Krpan-Lisica: ''Osnove energetike'', Udžbenici Sveučilišta u Splitu, Hinus, Zagreb 2001.

==Vanjske poveznice==
* [https://web.archive.org/web/20060709223121/http://www.utsi.edu/news/release12-1-04mhdgenerator.html UTSI developing a MHD generator]
* [http://www.die.ing.unibo.it/Labs/MHD/MHlabE.htm The magnetohydrodynamic laboratory of University of Bologna]
* [http://www.solarmhd.com/ High efficiency hydrodynamic power generation]

[[Kategorija: Elektroenergetika]]
[[Kategorija:Strojevi]]