Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Основу современной энергетики составляют теплоэлектростанции (ТЭС). Действие ТЭС основано на преобразовании тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива, сначала в механическую энергию вращения вала паровой или газовой турбины, а затем с помощью электрогенератора в электрическую энергию. В результате такого двойного преобразования много энергии теряется впустую — выделяется в виде тепла в воздух, расходуется на нагрев оборудования и т. д.

А нельзя ли уменьшить эти непроизводительные расходы энергии, сократить процесс преобразования энергии, исключить промежуточные стадии преобразования энергии? Оказывается, можно. Одной из энергетических установок, преобразующих энергию движущейся электропроводной жидкости или газа непосредственно     в     электрическую, является магнитогидродинамическии генератор, или сокращенно МГД-генератор.

Так же как и в обычных электрогенераторах, процесс генерирования электрического тока в МГД-генераторе основан на явлении электромагнитной индукции: в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля, возникает электрический ток. В МГД-генераторе таким проводником является так называемое рабочее тело — жидкость, газ или жидкий металл, обладающие высокой электрической проводимостью. Обычно в МГД-генераторах используется раскаленный ионизированный газ, или плазма (см. Плазменный генератор— плазмотрон). При движении плазмы поперек магнитного поля в ней возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов — свободных электронов и положительных ионов.

Состоит МГД-генератор из канала, по которому движется плазма, электромагнита для создания магнитного поля и электродов, улавливающих носители зарядов. Электроны и ионы, отклоненные магнитным полем от основного направления движения плазмы, оседают на улавливающих электродах. В результате между противоположно расположенными электродами возникает разность потенциалов, которая вызывает в подключенной к ним внешней цепи электрический ток. Таким образом в МГД-генераторе осуществляется преобразование энергии движущейся плазмы непосредственно в электроэнергию, без каких-либо промежуточных преобразований.

Основное преимущество МГД-генератора по сравнению с обычными электромагнитными генераторами — отсутствие в нем движущихся механических узлов и деталей, таких, например, как ротор в турбо- или гидрогенераторе. Это обстоятельство позволяет существенно повысить начальную температуру рабочего тела, а следовательно, и коэффициент полезного действия генератора.

Первый экспериментальный МГД-генератор мощностью всего в 11,5 кВт был построен в 1959 г. в США. В 1965 г. в СССР был исследован первый советский МГД-генератор, а в 1971 г. состоялся пуск опытно-промышленной установки — своеобразной электростанции с МГД-генератором мощностью 25 МВт. Такие энергетические установки могут применяться, например, как резервные или аварийные источники электроэнергии, а также в качестве источников электропитания таких устройств, которые требуют значительного потребления электроэнергии за короткий промежуток времени.