எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் என்றால் என்ன: வடிவமைப்பு, வேலை மற்றும் பயன்பாடுகள்

MHD ஜெனரேட்டர்கள் அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயு அல்லது பிளாஸ்மா மற்றும் காந்தப்புலம் போன்ற நகரும் திரவத்துடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் மின்சார சக்தியை உருவாக்க பயன்படும் சாதனங்கள். மேக்னடோஹைட்ரோடைனமிக் சக்தியின் பயன்பாடு ஜெனரேட்டர்கள் 1791-1867 ஆம் ஆண்டில் ஒரு நிலையான காந்தப்புலத்தின் வழியாக ஒரு திரவ மின்சாரப் பொருளை நகர்த்தும்போது ‘மைக்கேல் ஃபாரடே’ முதன்முதலில் கவனித்தார். MHD மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் கொண்டு பெரிய அளவில் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் திறனை வழங்குகின்றன. பயன்படுத்தப்படும் பயன்பாடு மற்றும் எரிபொருளின் அடிப்படையில் வடிவமைக்கப்பட்ட பல்வேறு வகையான எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர்கள் உள்ளன. துடிப்புள்ள MHD ஜெனரேட்டர் பெரிய பருப்புகளின் மின் சக்தியை உருவாக்க தொலை தளங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் என்றால் என்ன?

வரையறை: மேக்னடோஹைட்ரோடைனமிக் (எம்.எச்.டி) ஜெனரேட்டர் என்பது வேகமாக நகரும் திரவத்துடன், பொதுவாக அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயுக்கள் / பிளாஸ்மாவுடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் நேரடியாக சக்தியை உருவாக்கும் சாதனமாகும். MHD சாதனங்கள் வெப்பம் அல்லது இயக்க ஆற்றலை மாற்றும் மின் ஆற்றல் . MHD ஜெனரேட்டரின் வழக்கமான அமைப்பு டர்பைன் மற்றும் மின்சார இரண்டும் ஆகும் சக்தி ஜெனரேட்டர் ஒற்றை அலகுடன் ஒன்றிணைகிறது மற்றும் நகரும் பாகங்கள் இல்லை, இதனால், அதிர்வுகளையும் சத்தத்தையும் நீக்குகிறது, உடைகள் மற்றும் கண்ணீரைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இயந்திர விசையாழிகளைக் காட்டிலும் அதிக வெப்பநிலையில் செயல்படுவதால் MHD கள் மிக உயர்ந்த வெப்ப இயக்கவியல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன.

ஜெனரேட்டருக்கு முன் சிறந்தது

ஜெனரேட்டர் வடிவமைப்பிற்கு முன் சிறந்தது

மின் உற்பத்தி சாதனத்தின் செயல்பாட்டு திறனை அதிகரிக்க கடத்தும் பொருட்களின் செயல்திறனை அதிகரிக்க வேண்டும். ஒரு வாயு பிளாஸ்மா / திரவமாக மாறும் போது அல்லது கார உலோகங்களின் உப்புகள் போன்ற பிற அயனியாக்கக்கூடிய பொருள்களைச் சேர்க்கும்போது தேவையான செயல்திறனை அடைய முடியும். எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டரை வடிவமைத்து செயல்படுத்த, பொருளாதாரம், செயல்திறன், அசுத்தமான ஹைப்போ குழாய்கள் போன்ற பல சிக்கல்கள் கருதப்படுகின்றன. MHD ஜெனரேட்டர்களின் மூன்று பொதுவான வடிவமைப்புகள்:

ஃபாரடே எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் வடிவமைப்பு

ஒரு எளிய ஃபாரடே ஜெனரேட்டரின் வடிவமைப்பில் ஒரு ஆப்பு வடிவ குழாய் அல்லது கடத்தும் அல்லாத பொருளால் செய்யப்பட்ட குழாய் அடங்கும். சக்திவாய்ந்த மின்காந்தம் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் கடத்தும் திரவத்தை செங்குத்தாக அதன் வழியாக செல்ல அனுமதிக்கிறது, மின்னழுத்தத்தைத் தூண்டுகிறது. வெளியீட்டு மின் சக்தியைப் பிரித்தெடுக்க மின்முனைகள் காந்தப்புலத்திற்கு சரியான கோணங்களில் வைக்கப்படுகின்றன.
இந்த வடிவமைப்பு பயன்படுத்தப்படும் புலம் மற்றும் அடர்த்தி போன்ற வரம்புகளை வழங்குகிறது. இறுதியில், ஃபாரடே வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தி வரையப்பட்ட சக்தியின் அளவு குழாயின் பரப்பளவு மற்றும் கடத்தும் திரவத்தின் வேகத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

ஹால் எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் வடிவமைப்பு

ஃபாரடே மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் மிக அதிக வெளியீட்டு மின்னோட்டம் திரவக் குழாயுடன் சேர்ந்து பாய்கிறது மற்றும் ஹால் எஃபெக்ட்டின் விளைவாக பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலத்துடன் வினைபுரிகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், திரவத்துடன் தற்போதைய பாயும் ஆற்றல் இழப்புக்கு வழிவகுக்கும். உற்பத்தி செய்யப்படும் மொத்த மின்னோட்டம் டிராவர்ஸ் (ஃபாரடே) மற்றும் அச்சு மின்னோட்டத்தின் கூறுகளின் திசையன் தொகைக்கு சமம். இந்த ஆற்றல் இழப்பைக் கைப்பற்ற (ஃபாரடே மற்றும் ஹால் விளைவு கூறுகள்) மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துதல், வெவ்வேறு உள்ளமைவுகள் உருவாக்கப்பட்டன.

அத்தகைய ஒரு உள்ளமைவு எலக்ட்ரோடு ஜோடிகளை ஒரு சங்கிலிகளாகப் பிரித்து அருகருகே வைப்பது. ஒவ்வொரு எலக்ட்ரோடு ஜோடியும் ஒன்றிலிருந்து ஒன்று காப்பிடப்பட்டு குறைந்த மின்னோட்டத்துடன் அதிக மின்னழுத்தத்தை அடைய தொடரில் இணைக்கப்படுகின்றன. மாற்றாக, மின்முனைகள் செங்குத்தாக இருப்பதற்குப் பதிலாக, அவை ஃபாரடே மற்றும் ஹால் எஃபெக்ட் நீரோட்டங்களின் திசையன் தொகையுடன் சீரமைக்க சற்று வளைந்து, கடத்தும் திரவத்திலிருந்து அதிகபட்ச ஆற்றலைப் பிரித்தெடுக்க அனுமதிக்கின்றன. கீழே உள்ள படம் வடிவமைப்பு செயல்முறையை விளக்குகிறது.

மண்டப-விளைவு-ஜெனரேட்டர்-வடிவமைப்பு

வட்டு MHD ஜெனரேட்டர் வடிவமைப்பு

ஹால் எஃபெக்ட் டிஸ்க் எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் வடிவமைப்பு மிகவும் திறமையானது மற்றும் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் வடிவமைப்பு ஆகும். வட்டு ஜெனரேட்டரின் மையத்தில் ஒரு திரவம் பாய்கிறது. குழாய்கள் வட்டு மற்றும் பாயும் திரவத்தை இணைக்கின்றன. ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் சுருள்களின் ஜோடி காந்தப்புலத்தை மேலே மற்றும் வட்டுக்கு கீழே உருவாக்க பயன்படுகிறது.

ஃபாரடே நீரோட்டங்கள் வட்டின் எல்லையில் பாய்கின்றன, அதே நேரத்தில் ஹால்-எஃபெக்ட் மின்னோட்டம் மையத்தில் அமைந்துள்ள வளைய மின்முனைகளுக்கும் வட்டின் எல்லைக்கும் இடையில் பாய்கிறது.

தற்போதைய-ஓட்டம்-வட்டு

MHD ஜெனரேட்டரின் கொள்கை

MHD ஜெனரேட்டர் பொதுவாக ஒரு திரவ டைனமோ என குறிப்பிடப்படுகிறது, இது ஒரு இயந்திர டைனமோவுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது - a உலோகம் கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தை கடந்து செல்லும்போது ஒரு கடத்தியில் ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

இருப்பினும், எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டரில், உலோகக் கடத்திக்கு பதிலாக திரவத்தை நடத்துவது பயன்படுத்தப்படுகிறது. நடத்தும் திரவமாக ( இயக்கி ) காந்தப்புலத்தின் வழியாக நகர்கிறது, இது காந்தப்புலத்திற்கு செங்குத்தாக ஒரு மின் புலத்தை உருவாக்குகிறது. MHD மூலம் மின்சார உற்பத்தியின் இந்த செயல்முறை கொள்கையின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது ஃபாரடேயின் சட்டம் of மின்காந்த தூண்டல் .
நடத்தும் திரவம் ஒரு காந்தப்புலத்தின் வழியாக பாயும் போது, ​​அதன் திரவத்தின் குறுக்கே ஒரு மின்னழுத்தம் உருவாகிறது, மேலும் இது ஃப்ளெமிங்கின் வலது கை விதிப்படி திரவ ஓட்டம் மற்றும் காந்தப்புலம் ஆகிய இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக இருக்கும்.

எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டருக்கு ஃப்ளெமிங்கின் வலது கை விதியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஒரு கடத்தும் திரவம் ‘பி’ என்ற காந்தப்புலத்தின் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. கடத்தும் திரவத்தில் ‘வி’ வேகத்துடன் நகரும் இலவச கட்டணம் துகள்கள் உள்ளன.

நிலையான காந்தப்புலத்தில் ‘வி’ வேகத்துடன் நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் விளைவுகள் லோரென்ட்ஸ் படை சட்டத்தால் வழங்கப்படுகின்றன. இந்த விளக்கத்தின் எளிய வடிவம் திசையன் சமன்பாட்டால் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

F = Q (v x B)

எங்கே,

‘எஃப்’ என்பது துகள் மீது செயல்படும் சக்தி.
‘Q’ என்பது துகள் சார்ஜ்,
‘V’ என்பது துகள் வேகம், மற்றும்
‘பி’ என்பது காந்தப்புலம்.

திசையன் ‘எஃப்’ வலது கை விதிப்படி ‘வி’ மற்றும் ‘பி’ இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக உள்ளது.

எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் வேலை செய்கிறது

எம்.எச்.டி. மின்சாரம் சாத்தியமான கணினி தொகுதிகள் மூலம் தலைமுறை வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. தொடங்குவதற்கு, MHD ஜெனரேட்டருக்கு அதிக வெப்பநிலையின் வாயு ஆதாரம் தேவைப்படுகிறது, இது ஒரு அணு உலையின் குளிரூட்டியாக இருக்கலாம் அல்லது நிலக்கரியிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் உயர் வெப்பநிலை எரிப்பு வாயுக்களாக இருக்கலாம்.

mhd-generator-working

வாயு மற்றும் எரிபொருள் விரிவாக்க முனை வழியாக செல்லும்போது, ​​அது வாயுவின் அழுத்தத்தைக் குறைத்து, எம்.எச்.டி குழாய் வழியாக திரவம் / பிளாஸ்மாவின் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது, மேலும் மின் உற்பத்தியின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. குழாய் வழியாக திரவத்திலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் வெளியேற்ற வெப்பம் DC சக்தி. இது எரிபொருள் எரிப்பு வீதத்தை அதிகரிக்க அமுக்கியை இயக்க பயன்படுகிறது.

MHD சுழற்சிகள் மற்றும் வேலை செய்யும் திரவங்கள்

நிலக்கரி, எண்ணெய், இயற்கை எரிவாயு போன்ற எரிபொருள்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையை உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்ட பிற எரிபொருட்களை எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர்களில் பயன்படுத்தலாம். இது தவிர, எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர்கள் அணுசக்தியைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும்.

MHD ஜெனரேட்டர்கள் இரண்டு வகைகளாகும் - திறந்த சுழற்சி மற்றும் மூடிய-சுழற்சி அமைப்புகள். ஒரு திறந்த சுழற்சி அமைப்பில், வேலை செய்யும் திரவம் MHD குழாய் வழியாக ஒரு முறை மட்டுமே அனுப்பப்படுகிறது. இது மின்சார ஆற்றலை உருவாக்கிய பின் வெளியேற்ற வாயுக்களை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு அடுக்கு வழியாக வளிமண்டலத்திற்கு வெளியிடப்படுகிறது. ஒரு மூடிய சுழற்சி அமைப்பில் பணிபுரியும் திரவம் அதை மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்த வெப்ப மூலத்திற்கு மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது.

திறந்த சுழற்சி அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் வேலை திரவம் காற்று, அதேசமயம் ஹீலியம் அல்லது ஆர்கான் ஒரு மூடிய சுழற்சி அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நன்மைகள்

ஒரு MHD ஜெனரேட்டரின் தீமைகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குங்கள்.

• MHD ஜெனரேட்டர்கள் வெப்பம் அல்லது வெப்ப ஆற்றலை நேரடியாக மின் சக்தியாக மாற்றுகின்றன
• இதற்கு நகரும் பாகங்கள் இல்லை, எனவே இயந்திர இழப்புகள் குறைவாக இருக்கும்
• வழக்கமான ஜெனரேட்டர்களைக் காட்டிலும் அதிக செயல்திறன் அதிக செயல்திறன் கொண்டது, எனவே, வழக்கமான நீராவி ஆலைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு MHD ஆலையின் ஒட்டுமொத்த செலவு குறைவாக உள்ளது
• செயல்பாட்டு மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகள் குறைவாக உள்ளன
• இது எந்த வகையான எரிபொருளிலும் வேலை செய்கிறது மற்றும் சிறந்த எரிபொருள் பயன்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது

தீமைகள்

தி MHD ஜெனரேட்டரின் தீமைகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குங்கள்.

• திரவ உராய்வு மற்றும் வெப்ப பரிமாற்ற இழப்புகளை உள்ளடக்கிய அதிக அளவு இழப்புகளுக்கு எய்ட்ஸ்
• பெரிய காந்தங்கள் தேவை, இது MHD ஜெனரேட்டர்களை செயல்படுத்துவதில் அதிக செலவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது
• 200 ° K முதல் 2400 ° K வரம்பில் அதிக இயக்க வெப்பநிலை கூறுகளை விரைவில் சிதைக்கும்

MHD ஜெனரேட்டரின் பயன்பாடுகள்

பயன்பாடுகள்

• நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள், விமானம், ஹைப்பர்சோனிக் காற்றாலை சுரங்கப்பாதை பரிசோதனைகள், பாதுகாப்பு பயன்பாடுகள் மற்றும் பலவற்றை இயக்க MHD ஜெனரேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• அவை ஒரு தடையில்லா மின்சாரம் அமைப்பு மற்றும் தொழில்களில் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள்
• உள்நாட்டு பயன்பாடுகளுக்கு மின்சாரத்தை உருவாக்க அவை பயன்படுத்தப்படலாம்

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1). நடைமுறை MHD ஜெனரேட்டர் என்றால் என்ன?

புதைபடிவ எரிபொருட்களுக்கு நடைமுறை MHD ஜெனரேட்டர்கள் உருவாக்கப்பட்டன. இருப்பினும், இவை குறைந்த விலை ஒருங்கிணைந்த சுழற்சிகளால் முறியடிக்கப்பட்டன, அங்கு எரிவாயு விசையாழிகளின் வெளியேற்றம் நீராவி விசையாழியை இயக்க வெப்பத்தை வெப்பப்படுத்துகிறது.

2). எம்.எச்.டி தலைமுறையில் விதைப்பு என்றால் என்ன?

விதைப்பு என்பது பொட்டாசியம் கார்பனேட் அல்லது சீசியம் போன்ற விதைப்புப் பொருளை பிளாஸ்மா / திரவத்தில் செலுத்தி மின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்கும்.

3). MHD ஓட்டம் என்றால் என்ன?

ஒரு திரவத்தின் மெதுவான இயக்கம் வழக்கமான மற்றும் ஒழுங்கான இயக்கம் என்று விவரிக்கப்படலாம். ஓட்ட வேகத்தில் ஏதேனும் இடையூறு ஏற்பட்டால், கொந்தளிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, ஓட்டம் பண்புகளை விரைவாக மாற்றுகிறது.

4). எம்.எச்.டி மின் உற்பத்தியில் எந்த எரிபொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது?

ஹீலியம் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு போன்ற குளிரூட்டும் வாயுக்கள் அணு உலைகளில் பிளாஸ்மாவாக MHD மின் உற்பத்தியை இயக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

5). பிளாஸ்மா மின்சாரம் தயாரிக்க முடியுமா?

பிளாஸ்மா மின்சாரத்தின் ஒரு நல்ல கடத்தி, ஏனெனில் அதில் ஏராளமான இலவச எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்கள் பயன்படுத்தப்படும்போது இது மின்சாரம் கடத்தும் மற்றும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் நடத்தையை பாதிக்கிறது.

இந்த கட்டுரை ஒரு விரிவான விளக்கத்தை அளிக்கிறது MHD ஜெனரேட்டரின் கண்ணோட்டம் , இது உலோக திரவத்தைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது. எம்.எச்.டி ஜெனரேட்டர் கொள்கை, வடிவமைப்புகள் மற்றும் வேலை செய்யும் முறைகள் குறித்தும் விவாதித்தோம். கூடுதலாக, இந்த கட்டுரை MHD ஜெனரேட்டரின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது. இங்கே உங்களுக்கான கேள்வி, ஒரு ஜெனரேட்டரின் செயல்பாடு என்ன?