磁動流體功率産生英文解釋翻譯、磁動流體功率産生的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 magnetohydrodynamic power gene-ration
分詞翻譯:
磁的英語翻譯:
magnetism
動的英語翻譯:
act; move; stir; use
【醫】 kino-
流體的英語翻譯:
fluid; liquid; water
【化】 fluid
功率的英語翻譯:
power
【化】 power
【醫】 Power
【經】 rate of work
産生的英語翻譯:
bring; come into being; engender; produce; result; give birth to
【化】 creation; yield
【醫】 production
【經】 accrue
專業解析
磁動流體功率産生(Magnetohydrodynamic Power Generation)指利用導電流體(如等離子體、液态金屬或電解質溶液)在磁場中運動時切割磁感線産生感應電動勢,從而将流體的動能直接轉化為電能的技術。其核心原理是法拉第電磁感應定律與流體動力學的結合(磁流體動力學,MHD)。
核心原理與過程:
- 導電流體流動:高溫導電流體(如電離氣體或液态金屬)在通道内高速流動。
- 施加強磁場:垂直于流體流動方向施加強磁場(通常由超導磁體産生)。
- 感應電動勢産生:運動的導電流體切割磁感線,在垂直于流體流向和磁場的方向上産生感應電動勢(遵循法拉第定律:$varepsilon = - frac{dPhi_B}{dt}$)。
- 電流與功率輸出:在通道兩側放置電極連接外部負載,形成閉合回路,産生電流($I$),從而輸出電功率($P = I cdot varepsilon$)。
關鍵公式:
感應電動勢 $varepsilon$ 與流體速度 $v$、磁場強度 $B$ 和電極間距 $d$ 的關系可近似為:
$$
varepsilon approx B cdot v cdot d
$$
輸出功率密度與 $B$ 和 $v$ 成正比。
應用與特點:
- 高效率潛力:無旋轉機械部件,理論熱效率高,可與傳統蒸汽輪機聯合循環(MHD-蒸汽聯合循環)。
- 高溫環境適用:適用于燃煤、燃氣或核能産生的高溫等離子體發電。
- 挑戰:需高溫/強磁場/高電導率流體,電極材料腐蝕、系統複雜性及成本是主要障礙。
參考來源:
- 中國科學院《力學學報》:磁流體動力學基礎理論綜述 (http://lxxb.cstam.org.cn/article/html/202001001)
- 美國能源部官網 - 先進發電技術文檔 (https://www.energy.gov/fe/science-innovation/electricity-generation)
- 《中國電機工程學報》:磁流體發電技術研究進展 (http://www.csee.org.cn/CN/article/showVolumnArticle.do)
網絡擴展解釋
“磁動流體功率産生”通常指磁流體發電機(MHD發電機)中通過導電流體在磁場中運動産生電能的原理及相關功率計算。以下是詳細解釋:
一、基本原理
-
電磁感應機制
磁流體發電機利用導電流體(如等離子體、海水等)高速通過磁場時,帶電粒子受洛倫茲力作用向兩極偏轉,從而在兩極闆間形成電勢差(電動勢)。當外電路接通時,電流産生,實現機械能→電能的轉換。
-
關鍵公式
- 電動勢:$E = B cdot d cdot v$
其中,$B$為磁感應強度,$d$為極闆間距,$v$為流體速度。
- 輸出功率:$P = frac{E}{R + r}$
$R$為外電路電阻,$r$為流體等效内阻(由電阻率$rho$、極闆面積$S$和間距$d$決定)。
二、功率提升因素
- 流體速度:增大噴射速度$v$可直接提升電動勢,從而增加功率(如提到日本計劃利用海流速度發電)。
- 磁場強度:更強的磁場$B$會增強洛倫茲力,提高電荷分離效率。
- 極闆設計:增大極闆面積$S$或縮短間距$d$可降低内阻$r$,減少能量損耗。
三、應用實例
- 海流發電:如所述,日本科學家嘗試利用含離子的海水流動,通過磁場産生電流,目标功率達1500 kW。
- 航空航天:高溫等離子體在強磁場中可高效發電,適用于極端環境。
四、技術挑戰
需解決導電流體穩定性、材料耐高溫/腐蝕性等問題。當前研究多集中于優化流體參數(如速度、電離度)和磁場配置。
分類
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