Проблема повсеместного внедрения МГД-генераторов сложно решается по причине того, что температура газа, который должен пропускаться сквозь генератора слишком высока. Сложно найти материалы способные эффективно работать при температурах свыше +600 градусов по Цельсию. Поэтому следует поискать пути создания низкотемпературных МГД-генераторов. Возможно ли это и есть ли пути реализации подобного проекта мы и рассмотрим. Идеально было бы отказаться от обычной термопары, а получать электричество прямо из пламени или даже продуктов сгорания типа дыма.
Теория МГД-генерации.
Надо знать, что степень ионизации газов или пламени достаточная для работы МГД генератора с разомкнутыми контактами составляет не менее 0,1 % а в идеале 1%. Именно при такой степени ионизации ионизированный газ становиться электропроводным и не частично, а почти максимально.
Этого можно добиться при давлении в 5 атмосфер и температура +2750 градусов. Ориентируясь на данные факты ученые предлагают нечто похожее на следующую конструкцию.
Как видно из рисунка в магнитном поле на плазму действует сила Лоренса и она отвечает за возникновение разности потенциалов или же появления ЭДС между пластинами. Но можно разделить "плазму" и иначе без участия силы Лоренса и в итоге получить низкотемпературный МГД-генератор.
Плазма диамагнетик?
Например,в учебнике Вы можете прочитать, что "во внешнем магнитном поле плазма ведёт себя как диамагнитная среда". Но это не совсем так. Как только мы превращаем вещество в плазму или в набор из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных электронов. Проявляются диамагнитные и парамагнитные свойства и электронов, и протонов (ионов). Электроны в плазме это по сути электронный газ. Магнитные свойства электронного газа складываются из диамагнитного и втрое его превышающего парамагнитного эффектов. Парамагнитный эффект обусловлен изменением ориентации спина электрона относительно внешнего магнитного пол.
То есть любое присутствие внешнего магнитного поля так или иначе будет влиять на распределение положительных и отрицательных частиц, например, в пламени. Они и так при естественно горении распределяются по пламени
В плазме пламени, в результате химической реакции, концентрация заряженных частиц составляет 1012 ионов/см3. Положительно и отрицательно заряженные частицы содержатся приблизительно в равном количестве. Распределение их по пламени не является однородным. Положительно заряженные частицы расположены по краю пламени, отрицательные в середине.
Плазма в магнитном поле
Если же мы поместим плазму или огоно во внешнее магнитное поле. То это расслоение пламени только усилиться. Свободные электроны будучи парамагнетиками переместятся или будут втягиваться к центру пламени. Возникнет парамагнитная сила втягивающая электроны к центральному стержню. А вот положительные частицы будучи диамагнетиками наоборот будут выталкиваться к периферии пламени. К внешнему эдектроду. Таким образом между центром пламени помещённым в магнитное поле и периферией возникнет разность потенциалов. Или же ЭДС. Но не термоЭДС и не разделение за счет сил Лоренса.
При горении пламени в магнитном поле между внутренним стержнем и внешними стенками возникнет парамагнитно - диамагнитная ЭДС. Как видно из рисунка между центральным штырём и внешними стенками возникнет ЭДС и можно будет получить электричество прямо из огня. Главное, что магнитном поле граница между плюсом и минусом в пламени будет стабильной. А это достигается введением в зону горения магнитного поля, так. что бы ионы двигались вдоль силовых линий введённого в зону магнитного поля. Можно усложнить конструкцию.
Низкотемпературный МГД-Генератор.
Весь канал, в котором идёт горение и двигаются продукты сгорания нужно поместить в постоянное магнитное поле.
Именно магнитное поле и будет отвечать за разделения пламени и продуктов горения на положительные и отрицательные заряженные частицы. Отрицательные включая свободные электроны к центру, а положительные к периферии. Таким образом между центральным стержнем и трубой в которой происходит горения возникнет ЭДС.
![[]](/img/l/lemeshko_a_w/2010/1.jpg)
![[]](/img/l/lemeshko_a_w/2010/2.jpg)
![[]](/img/l/lemeshko_a_w/2010/3.jpg)
![[]](/img/l/lemeshko_a_w/2010/4.jpg)
![[]](/img/l/lemeshko_a_w/2010/5.jpg)