WO2014031037A2 - Magnetohydrodynamic electrical power generation system - Google Patents

Magnetohydrodynamic electrical power generation system Download PDF

Info

Publication number
WO2014031037A2
WO2014031037A2 PCT/RU2013/000719 RU2013000719W WO2014031037A2 WO 2014031037 A2 WO2014031037 A2 WO 2014031037A2 RU 2013000719 W RU2013000719 W RU 2013000719W WO 2014031037 A2 WO2014031037 A2 WO 2014031037A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mhd
nozzle
laval nozzle
mhd generator
generator
Prior art date
Application number
PCT/RU2013/000719
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2014031037A3 (en
Inventor
Федор Камильевич ГЛУМОВ
Original Assignee
Glumov Fedor Kamilievich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glumov Fedor Kamilievich filed Critical Glumov Fedor Kamilievich
Publication of WO2014031037A2 publication Critical patent/WO2014031037A2/en
Publication of WO2014031037A3 publication Critical patent/WO2014031037A3/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00—Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/08—Magnetohydrodynamic [MHD] generators

Definitions

  • the invention relates to the field of electric power and can be used to create systems for generating electricity based on magnetohydrodynamic (MHD) generators, which mainly generate electric energy of tens or hundreds of kW.
  • MHD magnetohydrodynamic
  • Known MHD generator containing a housing made in the form of a hollow cylinder, the open ends of which serve to inlet and output a fluid working medium, electromagnetic windings that create a magnetic field directed perpendicular to the axis of the cylinder, and electrodes placed in the cylinder mounted in parallel the direction of the magnetic field (see Japan patent N 2713216, CL N 02 K 44/00, op. 1998).
  • sea water is used, for example, in the form of sea waves, and an electrical load is connected to the electrodes.
  • Signs that are common to the known and claimed technical solutions are the presence of a housing, a magnetic system (electromagnetic windings that create a magnetic field), and means for collecting electric current (electrodes placed in the cylinder mounted parallel to the direction of the magnetic field )
  • the reason that impedes obtaining the required technical result in a known technical solution is that the body is made in the form of a cylinder, and seawater is used as the working medium.
  • the closest analogue is an MHD generator containing a hydrocarbon fuel combustion chamber designed for generating a working fluid, a housing made in the form of a diffuser connected to the combustion chamber by its input, an electromagnet winding located in the diffuser region, as well as electrodes installed in the diffuser along the flow of the working fluid (Polytechnical Dictionary / Editorial: A. Y. Ishlinsky (Ch. Ed.) Et al. - 3rd ed., Revised and enlarged .-- M: Big Russian Encyclopedia, 2000. - P. 283).
  • Signs that are common to the known and claimed solutions are the presence of a combustion chamber, a housing made in the form of a diffuser, a magnetic system (winding of an electromagnet) and means for removing electric current (electrodes installed in the diffuser along the flow of the working fluid).
  • the problem to which the invention is directed is to simplify the design, increase power and reduce the cost of electricity generated.
  • the technical result which mediates the solution of this problem, is to use water fuel by dissociating water into hydrogen and oxygen and burning this hydrogen in the environment of this oxygen, as well as the fact that the casing simultaneously functions as a combustion chamber due to the casing in the form of a Laval nozzle, which makes it possible to connect several MHD generators in a serial circuit with the formation of a system (battery) of MHD generators in order to increase the power of generated electricity.
  • the magnetohydrodynamic power generation system contains at least two MHD generators, each of which contains a housing made in the form Laval nozzles, at least one nozzle for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, electrodes for creating a high-voltage arc installed in the inlet part of the Laval nozzle, as well as a magnetic system and means for removing electric current, located in the region of the expanding part Laval nozzles, while MHD generators are installed sequentially so that during the operation of the system a working fluid coming out of the expanding part of the Laval nozzle of the previous MHD generator enters the entrance of the Laval nozzle of the subsequent MHD generator ator, and the means for removing the electric current of the previous MHD generator are electrically connected to the electrodes to create a high-voltage arc of the subsequent MHD generator.
  • At least one MHD generator contains at least one additional nozzle for supplying water or water vapor to the Laval nozzle in the region of its tapering part.
  • the magnetic system of the subsequent MHD generator contains an electromagnet electrically connected to a means of removing the electric current of the previous MHD generator.
  • the novelty of the claimed technical solution lies in the fact that the casing is a Laval nozzle operating on water fuel, as well as in series connection of two or more MHD generators.
  • the attached figure schematically shows a magnetohydrodynamic power generation system.
  • the system of magnetohydrodynamic generation of electricity contains at least two sequentially installed (hydrodynamically coupled) MHD generators, one of which is the previous one, the other the next.
  • the previous MHD generator comprises a housing 1 made in the form of a Laval nozzle, at least one nozzle 2 for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, a piezoelectric element for generating water vapor (the piezoelectric element is not shown), electrodes 3 for creating a high-voltage arc, installed in the inlet part of the nozzle 1, the magnetic system 4, made in the form of a permanent magnet or in the form of an electromagnet winding (a combination of both), located in the region of the expanding part (diffuser) of the nozzle, and means 5 for removing electrically of the current, made in the form of electrodes placed in the expanding part of the nozzle 1 along the flow of the working fluid.
  • the means 5 can be performed by induction (i.e., electrodeless).
  • the previous MHD generator contains at least
  • the subsequent MHD generator contains a housing 7 made in the form of a Laval nozzle, at least one nozzle 8 for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, a piezoelectric element for generating water vapor (piezoelectric element not shown), electrodes 9 for creating a high-voltage arc, installed in the inlet part of the nozzle 7, a magnetic system 10 made in the form of a permanent magnet or in the form of an electromagnet winding (it is possible to combine both) located in the region of the expanding part (diffuser) of the nozzle, and means 1 1 for removing the electric current made in the form of electrodes placed in the divergent part of the nozzle 1 along the working fluid flow.
  • the means 11 can be performed by induction (i.e., electrodeless).
  • the subsequent MHD generator contains at least one additional nozzle 12 for supplying water or water vapor to the nozzle 7 in the region of its tapering part.
  • MHD generators are installed in series so that during the operation of the system the working fluid coming out of the expanding part of the Laval nozzle 1 of the previous MHD generator is fed to the input of the Laval nozzle 7 of the subsequent MHD generator, and the means 5 for removing electric current the previous MHD generator is electrically (via electrical connection 13) connected to the electrodes 9 to create a high-voltage arc of the subsequent MHD generator.
  • the magnetic system 10 of the MHD generator contains an electromagnet (made in the form of an electromagnet), then this electromagnet is electrically connected to the means 5 for collecting the electric current of the previous MHD generator (Communication not shown).
  • Water or water vapor is supplied to the Laval nozzle 1 by means of a nozzle 2.
  • the electrodes 3 are connected to a high voltage current source (not shown).
  • a high voltage current source not shown.
  • This plasma is the working fluid of the preceding MHD generator, which then passes through the tapering part of the nozzle into its diffuser (expanding part).
  • additional water or additional water vapor produced by a piezoelectric element enters this plasma stream through nozzle 6.
  • This additional water decomposes under the influence of a high temperature of the plasma with the formation of oxygen and hydrogen, which burns up, as a result of which the total volume of the plasma flowing further into the diffuser (expanding part) of the nozzle 1 increases significantly.
  • this plasma enters the magnetic field formed by the magnetic system 4 of the previous MHD generator.
  • an electric current is induced in this plasma, which is the working medium of the MHD generator, which is diverted by means of the electric current extraction means 5 to the electric circuit 13, through which high voltage is supplied to the electrodes 9 of the subsequent MHD generator.
  • the working fluid (plasma) from the exit of the expanding part of the Laval nozzle 1 of the previous MHD generator enters the input of the Laval nozzle 7 of the subsequent MHD generator.
  • a nozzle 8 is fed into the Laval nozzle 7 water or water vapor produced by a piezoelectric element.
  • water decomposes into hydrogen and oxygen and the subsequent combustion of hydrogen with the formation of a plasma in nozzle 1, which mixes with the plasma coming from the exit of nozzle 1.
  • This total plasma is the working fluid of the subsequent MHD generator, which then passes through the tapering part of the nozzle into its diffuser (expanding part).
  • This design of a power generation system provides a significant increase in the resulting generation power.
  • the electric current generated by the previous MHD generator of the circuit is supplied to the subsequent MHD generator of this circuit not only to obtain a high-voltage arc in this subsequent MHD generator, but also to create a magnetic field in its expanding part (along with the stationary magnets).

Abstract

The invention relates to the field of electrical power engineering and can be used for producing magnetohydrodynamic (MHD) electrical power generation systems based on MHD generators which generate tens or hundreds of kW of electrical power. Aim: simplified design, increased capacity, and reduced production cost of the electrical power generated. The magnetohydrodynamic electrical power generation system contains at least two MHD generators, each of which comprises a body 1(7) in the form of a de Laval nozzle, at least one injection nozzle 2(8) for supplying water or water vapour to the inlet of the de Laval nozzle, a piezoelectric element for producing water vapour, electrodes 3(9) for generating a high-voltage arc, situated at the inlet end of the de Laval nozzle, a magnet system 4(10) and a means 5(11) for picking up electrical current, situated in the divergent section of the de Laval nozzle, and an additional injection nozzle 6(12) for supplying water or water vapour. The MHD generators are arranged in succession so that when the system is operational, a working fluid exiting the divergent section of de Laval nozzle 1 of the upstream MHD generator arrives at the inlet of de Laval nozzle 7 of the downstream generator; furthermore, means 5 for picking up electrical current in the upstream MHD generator is electrically connected to electrodes 9 for generating a high-voltage arc in the downstream MHD generator and also to the electromagnetic magnet system 10 of the downstream MHD generator.

Description

СИСТЕМА МАГНИТОГИДРОД ЩИИНАМИЧЕСКОГО  SYSTEM MAGNETO-HYDROGEN SCHIINAMIC
ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ  ELECTRIC POWER GENERATION
Область техники Technical field
Изобретенные относится к области электроэнергетики и может быть ис- пользована в для создания систем генерирования электроэнергии на основе магнитогидродинамических (МГД) генераторов, преимущественно выраба- тывающих электрическую энергию в десятки или сотни кВт.  The invention relates to the field of electric power and can be used to create systems for generating electricity based on magnetohydrodynamic (MHD) generators, which mainly generate electric energy of tens or hundreds of kW.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известен МГД-генератор, содержащий корпус, выполненный в виде по- лого цилиндра, открытые торцы которого служат для впуска и выведения жидкостной рабочей среды, электромагнитные обмотки, создающие магнит- ное поле, направленное перпендикулярно оси цилиндра, и размещенные в цилиндре электроды, установленные параллельно направлению магнитного поля (см. патент Японии N 2713216, кл. Н 02 К 44/00, оп. 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.  Known MHD generator containing a housing made in the form of a hollow cylinder, the open ends of which serve to inlet and output a fluid working medium, electromagnetic windings that create a magnetic field directed perpendicular to the axis of the cylinder, and electrodes placed in the cylinder mounted in parallel the direction of the magnetic field (see Japan patent N 2713216, CL N 02 K 44/00, op. 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.
Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного техниче- ских решений, заключаются в наличии корпуса, магнитной системы (элек- тромагнитные обмотки, создающее магнитное поле) и средства съёма элек- трического тока (размещённые в цилиндре электроды, установленные парал- лельно направлению магнитного поля).  Signs that are common to the known and claimed technical solutions are the presence of a housing, a magnetic system (electromagnetic windings that create a magnetic field), and means for collecting electric current (electrodes placed in the cylinder mounted parallel to the direction of the magnetic field )
Причина, препятствующая получению в известном техническом реше- нии требуемого технического результата, заключается в том, что корпус вы- полнен в виде цилиндра, а в качестве рабочей среды используется морская вода.  The reason that impedes obtaining the required technical result in a known technical solution is that the body is made in the form of a cylinder, and seawater is used as the working medium.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является МГД-генератор, со- держащий камеру сгорания углеводородного топлива, предназначенную для генерирования рабочего тела, корпус, выполненный в виде диффузора, со- единённого своим входом с камерой сгорания, обмотку электромагнита, рас- положенную в области диффузора, а также электроды, установленные в диффузоре вдоль потока рабочего тела (Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл. ред.) и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - С. 283). The closest analogue (prototype) is an MHD generator containing a hydrocarbon fuel combustion chamber designed for generating a working fluid, a housing made in the form of a diffuser connected to the combustion chamber by its input, an electromagnet winding located in the diffuser region, as well as electrodes installed in the diffuser along the flow of the working fluid (Polytechnical Dictionary / Editorial: A. Y. Ishlinsky (Ch. Ed.) Et al. - 3rd ed., Revised and enlarged .-- M: Big Russian Encyclopedia, 2000. - P. 283).
Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии камеры сгорания, корпуса, выполненного в виде диффузора, магнитной системы (обмотка электромагнита) и средства съёма электрического тока (электроды, установленные в диффузоре вдоль потока рабочего тела).  Signs that are common to the known and claimed solutions are the presence of a combustion chamber, a housing made in the form of a diffuser, a magnetic system (winding of an electromagnet) and means for removing electric current (electrodes installed in the diffuser along the flow of the working fluid).
Причина, препятствующая получению в известном техническом реше- нии требуемого технического результата, заключается в использовании угле- водородного топлива и в выполнении камеры сгорания и корпуса в виде от- дельных устройств.  The reason that impedes obtaining the required technical result in a known technical solution is the use of hydrocarbon fuel and the design of the combustion chamber and the housing as separate devices.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в уп- рощении конструкции, повышении мощности и снижении себестоимости ге- нерируемой электроэнергии.  The problem to which the invention is directed is to simplify the design, increase power and reduce the cost of electricity generated.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в использовании водяного топлива путем диссоциации воды на водород и кислород и сжигания этого водорода в среде этого кислорода, а также в том, что корпус одновременно выполняет функцию камеры сгорания благодаря выполнению корпуса в виде сопла Лаваля, что даёт возможность соединять несколько МГД-генераторов в последовательную цепь с образова- нием системы (батареи) МГД-генераторов с целью увеличения мощности ге- нерируемой электроэнергии.  The technical result, which mediates the solution of this problem, is to use water fuel by dissociating water into hydrogen and oxygen and burning this hydrogen in the environment of this oxygen, as well as the fact that the casing simultaneously functions as a combustion chamber due to the casing in the form of a Laval nozzle, which makes it possible to connect several MHD generators in a serial circuit with the formation of a system (battery) of MHD generators in order to increase the power of generated electricity.
Достигается технический результат тем, что система магнитогидроди- намического генерирования электроэнергии содержит как минимум два МГД-генератора, каждый из которых содержит корпус, выполненный в виде сопла Лаваля, как минимум одну форсунку для подачи воды или водяного пара на вход этого сопла, электроды для создания высоковольтной дуги, ус- тановленные во входной части сопла Лаваля, а также магнитную систему и средство съёма электрического тока, расположенные в области расширяю- ейся части сопла Лаваля, при этом МГД-генераторы установлены последо- вательно так, что в процессе работы системы рабочее тело, выходящее из расширяющейся части сопла Лаваля предшествующего МГД-генератора, по- ступает на вход сопла Лаваля последующего МГД-генератора, а средство съёма электрического тока предшествующего МГД-генератора электрически связано с электродами для создания высоковольтной дуги последующего МГД-генератора. The technical result is achieved in that the magnetohydrodynamic power generation system contains at least two MHD generators, each of which contains a housing made in the form Laval nozzles, at least one nozzle for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, electrodes for creating a high-voltage arc installed in the inlet part of the Laval nozzle, as well as a magnetic system and means for removing electric current, located in the region of the expanding part Laval nozzles, while MHD generators are installed sequentially so that during the operation of the system a working fluid coming out of the expanding part of the Laval nozzle of the previous MHD generator enters the entrance of the Laval nozzle of the subsequent MHD generator ator, and the means for removing the electric current of the previous MHD generator are electrically connected to the electrodes to create a high-voltage arc of the subsequent MHD generator.
Достигается технический результат также тем, что по крайней мере одни МГД-генератор содержит как минимум одну дополнительную форсунку для подачи воды или водяного пара в сопло Лаваля в области его сужающейся части.  The technical result is also achieved by the fact that at least one MHD generator contains at least one additional nozzle for supplying water or water vapor to the Laval nozzle in the region of its tapering part.
Достигается технический результат также тем, что магнитная система последующего МГД-генератора содержит электромагнит, электрически свя- занный со средством съёма электрического тока предшествующего МГД- генератора.  The technical result is also achieved by the fact that the magnetic system of the subsequent MHD generator contains an electromagnet electrically connected to a means of removing the electric current of the previous MHD generator.
Новизна заявленного технического решения заключаются в том, что корпус представляет собой сопло Лаваля, работающее на водяном топливе, а также в последовательном соединении двух и более МГД-генераторов.  The novelty of the claimed technical solution lies in the fact that the casing is a Laval nozzle operating on water fuel, as well as in series connection of two or more MHD generators.
Краткое описание фигур чертежей  Brief Description of the Drawings
На прилагаемой фигуре схематично показана система магнитогидроди- намического генерирования электроэнергии.  The attached figure schematically shows a magnetohydrodynamic power generation system.
Лучший вариант осуществления изобретения  The best embodiment of the invention
Система магнитогидродинамического генерирования электроэнергии содержит как минимум два последовательно установленных (гидродинами- чески связанных) МГД-генератора, один из которых является предшествую- щим, другой - последующим. Предшествующий МГД-генератор содержит корпус 1, выполненный в виде сопла Лаваля, как минимум одну форсунку 2 для подачи воды или водя- ного пара на вход этого сопла, пьезоэлемент для образования водяного пара (пьезоэлемент не показан), электроды 3 для создания высоковольтной дуги, установленные во входной части сопла 1, магнитную систему 4, выполнен- ную в виде постоянного магнита или в виде обмотки электромагнита (воз- можно сочетание того и другого), расположенной в области расширяющейся части (диффузора) сопла, и средство 5 съёма электрического тока, выполнен- ное в виде электродов, размещённых в расширяющейся части сопла 1 вдоль потока рабочего тела. При этом средство 5 может быть выполнено индукци- онным (т.е. безэлектродным). Кроме того, предшествующий МГД-генератор содержит как минимум одну дополнительную форсунку 6 для подачи воды или водяного пара в сопло 1 в области его сужающейся части. The system of magnetohydrodynamic generation of electricity contains at least two sequentially installed (hydrodynamically coupled) MHD generators, one of which is the previous one, the other the next. The previous MHD generator comprises a housing 1 made in the form of a Laval nozzle, at least one nozzle 2 for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, a piezoelectric element for generating water vapor (the piezoelectric element is not shown), electrodes 3 for creating a high-voltage arc, installed in the inlet part of the nozzle 1, the magnetic system 4, made in the form of a permanent magnet or in the form of an electromagnet winding (a combination of both), located in the region of the expanding part (diffuser) of the nozzle, and means 5 for removing electrically of the current, made in the form of electrodes placed in the expanding part of the nozzle 1 along the flow of the working fluid. In this case, the means 5 can be performed by induction (i.e., electrodeless). In addition, the previous MHD generator contains at least one additional nozzle 6 for supplying water or water vapor to the nozzle 1 in the region of its tapering part.
Последующий МГД-генератор содержит корпус 7, выполненный в виде сопла Лаваля, как минимум одну форсунку 8 для подачи воды или водяного пара на вход этого сопла, пьезоэлемент для образования водяного пара (пье- зоэлемент не показан), электроды 9 для создания высоковольтной дуги, уста- новленные во входной части сопла 7, магнитную систему 10, выполненную в виде постоянного магнита или в виде обмотки электромагнита (возможно со- четание того и другого), расположенной в области расширяющейся части (диффузора) сопла, и средство 1 1 съёма электрического тока, выполненное в виде электродов, размещённых в расширяющейся части сопла 1 вдоль потока рабочего тела. При этом средство 11 может быть выполнено индукционным (т.е. безэлектродным). Кроме того, последующий МГД-генератор содержит как минимум одну дополнительную форсунку 12 для подачи воды или водя- ного пара в сопло 7 в области его сужающейся части.  The subsequent MHD generator contains a housing 7 made in the form of a Laval nozzle, at least one nozzle 8 for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, a piezoelectric element for generating water vapor (piezoelectric element not shown), electrodes 9 for creating a high-voltage arc, installed in the inlet part of the nozzle 7, a magnetic system 10 made in the form of a permanent magnet or in the form of an electromagnet winding (it is possible to combine both) located in the region of the expanding part (diffuser) of the nozzle, and means 1 1 for removing the electric current made in the form of electrodes placed in the divergent part of the nozzle 1 along the working fluid flow. In this case, the means 11 can be performed by induction (i.e., electrodeless). In addition, the subsequent MHD generator contains at least one additional nozzle 12 for supplying water or water vapor to the nozzle 7 in the region of its tapering part.
МГД-генераторы установлены последовательно так, что в процессе ра- боты системы рабочее тело, выходящее из расширяющейся части сопла Ла- валя 1 предшествующего МГД-генератора, поступает на вход сопла Лаваля 7 последующего МГД-генератора, а средство 5 съёма электрического тока предшествующего МГД-генератора электрически (посредством электриче- ской связи 13) связано с электродами 9 для создания высоковольтной дуги последующего МГД-генератора. Кроме того, если магнитная система 10 МГД-генератора содержит электромагнит (выполнена в виде электромагни- та), то этот электромагнит электрически связан со средством 5 съёма элек- трического тока предшествующего МГД-генератора (Связь не показана). MHD generators are installed in series so that during the operation of the system the working fluid coming out of the expanding part of the Laval nozzle 1 of the previous MHD generator is fed to the input of the Laval nozzle 7 of the subsequent MHD generator, and the means 5 for removing electric current the previous MHD generator is electrically (via electrical connection 13) connected to the electrodes 9 to create a high-voltage arc of the subsequent MHD generator. In addition, if the magnetic system 10 of the MHD generator contains an electromagnet (made in the form of an electromagnet), then this electromagnet is electrically connected to the means 5 for collecting the electric current of the previous MHD generator (Communication not shown).
Работа системы заключается в следующем.  The operation of the system is as follows.
В сопло Лаваля 1 при помощи форсунки 2 подают воду или водяной пар. Электроды 3 подключают к источнику тока высокого напряжения (не пока- зан). В результате прохождения тока в сопле 1 (в его входной части) проис- ходит разложение воды на водород и кислород и последующее сгорание во- дорода с образованием в сопле 1 плазмы, температура которой достигает 6000 °С. Данная плазма является рабочим телом предшествующего МГД- генератора, которое далее через сужающуюся часть сопла поступает в его диффузор (расширяющуюся часть). Попу но в этот поток плазмы через фор- сунку 6 поступает дополнительная вода или дополнительный водяной пар, вырабатываемый пьезоэлементом. Эта дополнительная вода (или водяной пар) разлагается под действием высокой температуры плазмы с образовани- ем кислорода и водорода, который сгорает, в результате чего общий объём плазмы, поступающей далее в диффузор (расширяющуюся часть) сопла 1, значительно возрастает. При движении плазмы через диффузор (расширяю- щуюся часть) сопла 1 эта плазма попадает в магнитное поле, образуемое маг- нитной системой 4 предшествующего МГД-генератора. В результате в этой плазме, являющейся рабочим телом МГД-генератора, индуцируется электри- ческий ток, который при помощи средства 5 съёма электрического тока отво- дится в электрическую цепь 13, по которой высокое напряжение подаётся на электроды 9 последующего МГД-генератора. При этом рабочее тело (плазма) с выхода расширяющейся части сопла Лаваля 1 предшествующего МГД- генератора поступает на вход сопла Лаваля 7 последующего МГД- генератора. Одновременно в сопло Лаваля 7 при помощи форсунки 8 подают воду или водяной пар, вырабатываемый пьезоэлементом. В результате про- хождения тока в сопле 7 (в его входной части) происходит разложение воды на водород и кислород и последующее сгорание водорода с образованием в сопле 1 плазмы, которая смешивается с плазмой, поступающей с выхода со- пла 1. Данная суммарная плазма является рабочим телом последующего МГД-генератора, которое далее через сужающуюся часть сопла поступает в его диффузор (расширяющуюся часть). Попутно в этот поток плазмы через форсунку 12 поступает дополнительная вода или дополнительный водяной пар вырабатываемый пьезоэлементом. Эта дополнительная вода (или водя- ной пар) разлагается под действием высокой температуры плазмы с образо- ванием кислорода и водорода, который сгорает, в результате чего общий объём плазмы, поступающей далее в диффузор (расширяющуюся часть) со- пла 7, значительно возрастает. При движении плазмы через диффузор (рас- ширяющуюся часть) сопла 7 эта плазма попадает в магнитное поле, образуе- мое магнитной системой 10. В результате в этой плазме, являющейся рабо- чим телом последующего МГД-генератора, индуцируется электрический ток, который при помощи средства 11 съёма электрического тока отводится в вы- ходную электрическую цепь (не показана) Water or water vapor is supplied to the Laval nozzle 1 by means of a nozzle 2. The electrodes 3 are connected to a high voltage current source (not shown). As a result of the passage of current in nozzle 1 (in its inlet part), water decomposes into hydrogen and oxygen and subsequent hydrogen combustion with the formation of plasma in nozzle 1, the temperature of which reaches 6000 ° C. This plasma is the working fluid of the preceding MHD generator, which then passes through the tapering part of the nozzle into its diffuser (expanding part). In addition, additional water or additional water vapor produced by a piezoelectric element enters this plasma stream through nozzle 6. This additional water (or water vapor) decomposes under the influence of a high temperature of the plasma with the formation of oxygen and hydrogen, which burns up, as a result of which the total volume of the plasma flowing further into the diffuser (expanding part) of the nozzle 1 increases significantly. When the plasma moves through the diffuser (the expanding part) of nozzle 1, this plasma enters the magnetic field formed by the magnetic system 4 of the previous MHD generator. As a result, an electric current is induced in this plasma, which is the working medium of the MHD generator, which is diverted by means of the electric current extraction means 5 to the electric circuit 13, through which high voltage is supplied to the electrodes 9 of the subsequent MHD generator. In this case, the working fluid (plasma) from the exit of the expanding part of the Laval nozzle 1 of the previous MHD generator enters the input of the Laval nozzle 7 of the subsequent MHD generator. At the same time, a nozzle 8 is fed into the Laval nozzle 7 water or water vapor produced by a piezoelectric element. As a result of the passage of current in the nozzle 7 (in its inlet), water decomposes into hydrogen and oxygen and the subsequent combustion of hydrogen with the formation of a plasma in nozzle 1, which mixes with the plasma coming from the exit of nozzle 1. This total plasma is the working fluid of the subsequent MHD generator, which then passes through the tapering part of the nozzle into its diffuser (expanding part). Along the way, additional water or additional water vapor produced by a piezoelectric element enters this plasma stream through the nozzle 12. This additional water (or water vapor) decomposes under the influence of a high temperature of the plasma with the formation of oxygen and hydrogen, which burns up, as a result of which the total volume of the plasma flowing further into the diffuser (expanding part) of the nozzle 7 increases significantly. When the plasma moves through the diffuser (expanding part) of the nozzle 7, this plasma enters the magnetic field formed by the magnetic system 10. As a result, an electric current is induced in this plasma, which is the working medium of the subsequent MHD generator, which means 11 of the removal of electric current is discharged into the output electrical circuit (not shown)
Такая конструкция системы (МГД) генерирования электроэнергии даёт значительное увеличение результирующей мощности генерации. При этом электрический ток, вырабатываемый предыдущим МГД-генератором цепи, поступает в последующий МГД-генератор данной цепи не только для полу- чения в этом последующем МГД-генераторе высоковольтной дуги, но и для создания в его расширяющейся части магнитного поля (наряду со стационар- ными магнитами).  This design of a power generation system (MHD) provides a significant increase in the resulting generation power. In this case, the electric current generated by the previous MHD generator of the circuit is supplied to the subsequent MHD generator of this circuit not only to obtain a high-voltage arc in this subsequent MHD generator, but also to create a magnetic field in its expanding part (along with the stationary magnets).
Промышленная применимость  Industrial applicability
Вышеприведенный конкретный пример свидетельствует о промышлен- ной применимости предлагаемого технического решения. Изобретение най- дет применение в электроэнергетике и др. областях. Из описания и практического применения настоящего изобретения спе- циалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и чертеж рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобре- тение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в ни- жеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных призна- ков и их эквивалентами. The above specific example indicates the industrial applicability of the proposed technical solution. The invention will find application in the electric power industry and other fields. Other particular forms of its implementation will be apparent to those skilled in the art from the description and practical application of the present invention. This description and drawing are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a combination of essential features and their equivalents.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Система магнитогидродинамического генерирования электроэнергии, ко- торая содержит как минимум два МГД-генератора, каждый из которых содержит корпус, выполненный в виде сопла Лаваля, как минимум одну форсунку для подачи воды или водяного пара на вход этого сопла, элек- троды для создания высоковольтной дуги, установленные во входной час- ти сопла Лаваля, а также магнитную систему и средство съёма электриче- ского тока, расположенные в области расширяющейся части сопла Лаваля, при этом МГД-генераторы установлены последовательно так, что в про- цессе работы системы рабочее тело, выходящее из расширяющейся части сопла Лаваля предшествующего МГД-генератора, поступает на вход со- пла Лаваля последующего МГД-генератора, а средство съёма электриче- ского тока предшествующего МГД-генератора электрически связано с электродами для создания высоковольтной дуги последующего МГД- генератора. 1. The system of magnetohydrodynamic generation of electricity, which contains at least two MHD generators, each of which contains a housing made in the form of a Laval nozzle, at least one nozzle for supplying water or water vapor to the inlet of this nozzle, an electrode to create high-voltage arcs installed in the inlet part of the Laval nozzle, as well as a magnetic system and means for removing electric current, located in the region of the expanding part of the Laval nozzle, while the MHD generators are installed in series so that during the operation of the system, the working fluid emerging from the expanding part of the Laval nozzle of the previous MHD generator is fed to the input of the Laval nozzle of the subsequent MHD generator, and the means for removing the electric current of the previous MHD generator are electrically connected to the electrodes to create a high-voltage arc subsequent MHD generator.
2. Система по п.1, в которой, по крайней мере один МГД-генератор содер- жит как минимум одну дополнительную форсунку для подачи воды или водяного пара в сопло Лаваля в области его сужающейся части.  2. The system according to claim 1, in which at least one MHD generator contains at least one additional nozzle for supplying water or water vapor to the Laval nozzle in the region of its tapering part.
3. Система по п.1, в которой, магнитная система последующего МГД- генератора содержит электромагнит, электрически связанный со средст- вом съёма электрического тока предшествующего МГД-генератора.  3. The system of claim 1, wherein the magnetic system of the subsequent MHD generator comprises an electromagnet electrically coupled to a means of removing electric current from the previous MHD generator.
4. Система по п.1 которая содержит, по крайней мере один пьезоэлемент для образования водяного пара.  4. The system according to claim 1, which contains at least one piezoelectric element for the formation of water vapor.
PCT/RU2013/000719 2012-08-22 2013-08-19 Magnetohydrodynamic electrical power generation system WO2014031037A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137836 2012-08-22
RU2012137836/07A RU2517182C2 (en) 2012-08-22 2012-08-22 Magnetohydrodynamic power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014031037A2 true WO2014031037A2 (en) 2014-02-27
WO2014031037A3 WO2014031037A3 (en) 2014-04-24

Family

ID=50150458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2013/000719 WO2014031037A2 (en) 2012-08-22 2013-08-19 Magnetohydrodynamic electrical power generation system

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2517182C2 (en)
WO (1) WO2014031037A2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022112269A1 (en) 2021-05-18 2022-11-24 Quantum Technologies UG (haftungsbeschränkt) Quantum computing stack for an NV center based quantum computer and PQC communication of quantum computers
DE202023100401U1 (en) 2022-03-08 2023-02-14 Quantum Technologies Gmbh Deployable quantum computer with means to enable deployment
DE202023101056U1 (en) 2022-03-08 2023-03-21 Quantum Technologies Gmbh Diamond chip for a mobile NV center quantum computer with a cryostat
DE202023100801U1 (en) 2022-03-08 2023-03-29 Quantum Technologies Gmbh Rotating quantum computer based on NV centers for mobile applications
DE102022105464A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Vehicle with a deployable quantum computer and associated deployable quantum computer system
DE102022004989A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Vehicle with a deployable quantum computer and associated, deployable quantum computer system with protection against transient disruptions in the energy supply
WO2023170054A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Quantum computer system and method for operating a movable quantum computer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371609A (en) * 1964-04-25 1968-03-05 Licentia Gmbh Converter apparatus
RU2075133C1 (en) * 1993-11-03 1997-03-10 Григорий Иванович Можаев Thermodynamic electric current generator
RU2122767C1 (en) * 1996-11-14 1998-11-27 Григорий Иванович Можаев Electrothermodynamic plasma generator
RU2224349C2 (en) * 2001-03-11 2004-02-20 Макаров Юрий Сергеевич Operating process of electrohydrodynamic generator
RU2429410C2 (en) * 2009-09-10 2011-09-20 Федор Камильевич Глумов Fuel combustion device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1129904A (en) * 1965-08-04 1968-10-09 Central Electr Generat Board Improvements in or relating to magnetohydrodynamic electrical power generators
GB1141709A (en) * 1966-07-28 1969-01-29 Parsons C A & Co Ltd Improvements in and relating to magnetohydrodynamic apparatus
SU281677A1 (en) * 1968-04-15 1979-01-30 Ю. Н. Денисов Magnetic hydrodynamic generator
RU2002354C1 (en) * 1992-05-21 1993-10-30 Gokhshtejn Yakov P Magnetohydrodynamic generator
RU2109960C1 (en) * 1997-04-23 1998-04-27 Игорь Александрович Старков Thermal-to-kinetic energy conversion and toroidal-rotor motor with mhd generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371609A (en) * 1964-04-25 1968-03-05 Licentia Gmbh Converter apparatus
RU2075133C1 (en) * 1993-11-03 1997-03-10 Григорий Иванович Можаев Thermodynamic electric current generator
RU2122767C1 (en) * 1996-11-14 1998-11-27 Григорий Иванович Можаев Electrothermodynamic plasma generator
RU2224349C2 (en) * 2001-03-11 2004-02-20 Макаров Юрий Сергеевич Operating process of electrohydrodynamic generator
RU2429410C2 (en) * 2009-09-10 2011-09-20 Федор Камильевич Глумов Fuel combustion device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022112269A1 (en) 2021-05-18 2022-11-24 Quantum Technologies UG (haftungsbeschränkt) Quantum computing stack for an NV center based quantum computer and PQC communication of quantum computers
DE202023100401U1 (en) 2022-03-08 2023-02-14 Quantum Technologies Gmbh Deployable quantum computer with means to enable deployment
DE202023101056U1 (en) 2022-03-08 2023-03-21 Quantum Technologies Gmbh Diamond chip for a mobile NV center quantum computer with a cryostat
DE202023100801U1 (en) 2022-03-08 2023-03-29 Quantum Technologies Gmbh Rotating quantum computer based on NV centers for mobile applications
DE202023100548U1 (en) 2022-03-08 2023-04-04 Quantum Technologies Gmbh Gate control of a quantum computer is based on NV centers and nuclear spins of neighboring nuclei
DE102022105464A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Vehicle with a deployable quantum computer and associated deployable quantum computer system
DE102022004989A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Vehicle with a deployable quantum computer and associated, deployable quantum computer system with protection against transient disruptions in the energy supply
DE102022112677A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Vehicle with a deployable quantum computer and associated deployable quantum computer system
DE102023104158A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Rotatably mounted quantum computer based on NV centers for mobile applications
DE102023102094A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Deployable quantum computer with means to enable deployability
DE102023105496A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Diamond chip for a mobile NV center quantum computer with a cryostat
DE102023100265A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Mobile quantum computer system executing quantum algorithms to increase sensor performance and accelerate sensor data processing
DE102023102766A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Gate control of a quantum computer is based on NV centers and nuclear spins of neighboring atomic nuclei
WO2023170054A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Quantum Technologies Gmbh Quantum computer system and method for operating a movable quantum computer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2517182C2 (en) 2014-05-27
RU2012137836A (en) 2014-02-27
WO2014031037A3 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014031037A2 (en) Magnetohydrodynamic electrical power generation system
RU2708386C2 (en) Magnetohydrodynamic generator
CN101572476B (en) Deflagration-non-equilibrium plasma magnetohydrodynamics power generating method and device
US20120152197A1 (en) Water Ion Splitter and Fuel Cell
RU2516433C2 (en) Mhd-generator
WO2015173561A1 (en) An energy conversion system
RU127544U1 (en) MAGNETO-HYDRODYNAMIC ELECTRICITY GENERATION SYSTEM
RU120290U1 (en) MHD GENERATOR
RU2429410C2 (en) Fuel combustion device
RU2456735C1 (en) Magnetohydrodynamic generator
WO2015147703A3 (en) Method for producing thermal and electrical energy and device for implementing said method
RU2409886C1 (en) Magnetohydrodynamic generator
RU2650887C2 (en) Magnetohydrodynamic generator
EP3494634B1 (en) Energy transfer method and system
JP2011231928A (en) Diffuser
US3170077A (en) Apparatus for generating electrical energy
RU2225533C2 (en) Rocket electric motor
RU2277643C1 (en) Plasma power source
RU2406865C2 (en) Intermittent-cycle jet engine in mode of detonation fuel combustion with additional acceleration of gas volume charges with electromagnetic induction force
US20240022158A1 (en) Electricity generator
US3553503A (en) Generation of electricity
GB2517409A (en) An engine comprising a travelling wave magnetic field generator
RU90531U1 (en) FUEL COMBUSTION DEVICE
RU100564U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL
RU98230U1 (en) ENERGY INSTALLATION

Legal Events

Date Code Title Description
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13830829

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2