DE1413477C

DE1413477C - Electrodeless magnetohydrodynamic generator

Info

Publication number: DE1413477C
Authority: DE
Inventors: Pierre Epinay sur Orge Seine et Oise Lerond (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication date: 1971-04-01

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroden- gemäßen Generator enthält die Magnetanordnung als losen magnetohydrodynamischen Generator, in dem Erregerelement ein gerades Prisma von C-förmigem ein hocherhitztes und mit Leitmitteln versetztes Querschnitt, durch dessen Luftspalt die beiden Rohre Strömungsmedium in einem Magnetkreis einem Er- hindurchlaufen, die zwischen sich einen Schenkel des regerwechselfeld ausgesetzt wird, mit einem hitze- 5 rechteckförmigen Ausgangselementes des Magnetbeständigen Strömungsraum, dessen Querschnitt min- kreises einschließen. The invention relates to a generator according to the electrode contains the magnet arrangement as loose magnetohydrodynamic generator, in the exciter element a straight prism of C-shaped a highly heated cross-section with conductive means, through the air gap of which the two tubes Flow medium in a magnetic circuit run through a river that has a leg of the between itself is exposed to an alternating excitation field, with a heat-5 rectangular output element of the magnet-resistant flow space, the cross-section of which includes a min-circle.

destens im Bereich der Pole des Erregermagnets die Bei einem solchen Generator ist es weiter zweck-at least in the area of the poles of the exciter magnet.

Form eines geschlossenen Ringes besitzt, der einen mäßig, die die beiden Rohre seitlich verbindenden Teil der die Erreger- und die Ausgangswicklungen Kanäle in mehrere Einzelkanäle aufzuteilen,
tragenden Magnetanordnung umschließt. io Wenn das Strömungsmedium in entgegengesetztemHas the shape of a closed ring, which divides a moderate part of the excitation and output windings channels into several individual channels, which laterally connects the two tubes,
supporting magnet assembly encloses. io If the flow medium is in opposite

Der Vorteil dieser bekannten Generatoren liegt Sinne durch die Rohre strömt, sind die Drücke an außer in ihrer Elektrodenlosigkeit in der unmittel- . den Enden der Verbindungs-Kanäle, die an beiden baren Erzeugung von Wechselstrom. Bei ihrer prak- Seiten der Rohre angeordnet sind, nicht gleich. Es tischen Ausführung ergeben sich jedoch Schwierig- entsteht daher eine störende Strömung", die man erkeiten in der baulichen Gestaltung. Ihre Arbeitsweise 15 findungsgemäß durch eine Ablenkvorrichtung für das entspricht nämlich entweder der eines Asynchron- Strömungsmedium auf der Hochdruckseite jedes Kagenerators, wobei an die Stelle von dessen Wirbel- nals wesentlich herabsetzen kann.
Stromläufer das in dem von einem sich axial fort- Bei einem erfindungsgemäßen magnetohydrody-The advantage of these known generators lies in the sense of flowing through the pipes, the pressures are in the immediate vicinity except in their lack of electrodes. the ends of the connecting ducts, which are connected to both generating alternating current. When their prak- sides the tubes are arranged, not the same. However, there are difficulties in the execution of the tables - therefore a disturbing flow arises, which is a feature of the structural design. Their mode of operation according to the invention by a deflection device for either corresponds to that of an asynchronous flow medium on the high-pressure side of each Kagenerator, whereby at the point of its vertebrae can be significantly reduced.
Current runner that moves axially in the case of a magnetohydrody according to the invention

pflanzenden Magnetfeld durchsetzten Strömungskanal namischen Generator hat der Erregerfluß, der den sich bewegende leitende Medium tritt, oder es werden 20 Luftspalt des einen Teil des Magnetkreises bildenin diesem Medium Kreisströme erzeugt, durch deren den Erregerelementes durchsetzt, beim Durchtritt Magnetfeld eine unabhängige Ausgangswicklung in- durch die Rohre sowie einen Zweig des die Energie duziert wird. Im ersten Falle muß der Strömungs- abführenden Elementes keine Längskomponenten kanal sehr lang werden, was einerseits zu einer häufig parallel zur Bewegungsgeschwindigkeit des Ströuntragbaren Abkühlung des darin strömenden Me- 25 mungsmediums in den Rohren. Die Umkehr der diums auf dem Wege zwischen den beiden Genera- Strömungsrichtung des Strömungsmediums in einem torpolen führt und andererseits den inneren Wider- dieser Rohre gestattet die Erzielung von Spannungen, stand des Generators unerwünscht hochtreibt. Im die durch Reihenschaltung der Rohre addiert werden zweiten Falle werden sowohl der Strömungskanal können.planting magnetic field interspersed flow channel namic generator has the excitation flow that the moving conductive medium occurs, or there will be 20 air gaps forming part of the magnetic circuit This medium generates circular currents, through which the exciter element penetrates when it passes through Magnetic field has an independent output winding in through the pipes as well as a branch of the energy is dued. In the first case, the flow-removing element does not have to have any longitudinal components canal become very long, which on the one hand leads to an often parallel to the speed of movement of the flow Cooling of the medium flowing in it in the tubes. The reversal of medium on the way between the two genera flow direction of the flow medium in one Torpolen leads and on the other hand the inner resistance of these tubes allows the achievement of tensions, stand of the generator drives up undesirably. Im which are added by connecting the pipes in series second trap will be able to both the flow channel.

selbst als auch der zugehörige Magnetkreis sehr korn- 30 Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und ihrer pliziert, da der den Magnetkreis durchsetzende Teil Vorteile sei nunmehr auf die Zeichnung Bezug gedes Strömungskanals einen ringförmigen Querschnitt nommen. In dieser zeigen
aufweisen muß. Fig. 1 und 2 Schnitte (in zueinander senkrechtenitself as well as the associated magnetic circuit are very granular. To further explain the invention and its advantages, since the part penetrating the magnetic circuit, reference is now made to the drawing with reference to the flow channel having an annular cross section. In this show
must have. Fig. 1 and 2 sections (in mutually perpendicular

Ausgehend von dem Stande der Technik, wonach Ebenen) durch einen bekannten Generator,
bei einem elektrodcnlosen MHD-Generator die In- 35 Fig. 3 und 4 eine perspektivische Ansicht bzw. duklion der Ausgangswicklung durch das Magnetfeld einen Querschnitt durch die flachen Rohre und die eines im Strömungskanal erzeugten Kreisstromes er- seitlichen feuerfesten Kanäle eines erfindungsgefolgt, liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mäßen Generators,Based on the state of the art, according to which levels) by a known generator,
3 and 4 a perspective view or duction of the output winding through the magnetic field, a cross-section through the flat tubes and that of a circular current generated in the flow channel, lateral refractory channels of an inventive follow-up are therefore in an electrodeless MHD generator The invention is based on the object of the generator,

den Aufbau zu vereinfachen und einen niedrigen Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivischeto simplify the construction and a low Fig. 5 is an exploded perspective

Innenwiderstand und einen geringen thermischen 40 Ansicht der Magnetanordnung des in Fig. 3 und 4 Leistungsbedarf zu erzielen. teilweise dargestellten Generators,Internal resistance and a low thermal view of the magnet arrangement in FIGS. 3 and 4 To achieve power requirements. partially shown generator,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Fig. 6 eine Gesamtansicht des Generators gemäßAccording to the invention, this object is thereby achieved

löst, daß der Strömungsraum aus zwei flachen gcrad- Fig. 3, 4 und 5,solves that the flow space consists of two flat gcrad- Fig. 3, 4 and 5,

linigen, zueinander parallelen Rohren besteht, die F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiterenlinear, parallel tubes, the F i g. 7 is a perspective view of another

innerhalb des Polraums des Erregermagneten über 45 Ausführungsbeispiels der Erfindung,
zwei seitlich angeordnete Kanäle miteinander ver- Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines drittenwithin the pole space of the exciter magnet over 45 exemplary embodiments of the invention,
two laterally arranged channels are connected to one another. FIG. 8 is a perspective view of a third

bunden sind. Ausführungsbcispiels der Erfindung,are bound. Exemplary embodiment of the invention,

Gemäß einer ersten zweckmäßigen Ausgestaltung Fig. 9 eine Ansicht auf die Anordnung'der feuer-According to a first expedient embodiment, FIG. 9 shows a view of the arrangement of the fire

der Erfindung werden die beiden Rohre in gleicher festen Kanäle zur Verbindung der Rohre auf der Richtung durch eine einzige Speisequcllc mit dem 50 einen Seite des Generators,the invention, the two tubes in the same fixed channels to connect the tubes on the Direction through a single supply source with the 50 one side of the generator,

Strömungsmedium gespeist. Statt dessen können aber Fig. IO eine schematische Ansicht des InnerenFlow medium fed. Instead of this, however, FIG. 10 can be a schematic view of the interior

auch zwei Spcisequellen vorgesehen und die Strö- eines der Kanäle.also two Spcisequellen provided and the stream one of the channels.

mungsriehtungen in den beiden Rohren entgegen- Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen einen bekanngesetzt gewählt werden. ten Generator, wobei einander entsprechende Bau-mungsriehtungen in the two tubes opposite- Figs. 1 and 2 illustrate a well-known to get voted. th generator, with corresponding structural

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung 55 teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, des erfindungsgcmüßen Generators weist der zwischen Dieser Generator weist bezüglich seiner horizontalen den Rohren angeordnete Kern der Magnetanordnung Achse eine Symmetrie vierter Ordnung auf.
die Form eines X auf, dessen beide Symmetrieachsen Der Generator enthält einen zylindrischen Kern IAccording to another expedient embodiment, 55 parts are each provided with the same reference numerals, of the generator according to the invention, the core of the magnet arrangement arranged between the axis of this generator, which is arranged horizontally to the tubes, has a fourth-order symmetry.
the shape of an X, whose two axes of symmetry The generator contains a cylindrical core I.

in der Symmetrieebene der beiden Rohre liegen und aus Magnetblechen sowie vier Magnetkreisteile 2, 3,4 dessen Längsachse parallel zu denen der Rohre ver- 60 und 5, die radial und symmetrisch längs zweier aufläuft, wobei die Magnctanordnung darüber hinaus einander senkrecht stehender Achsen um den Kern zwei Joche enthält, die jeweils von einer gleichfalls herum angeordnet sind. Jeder dieser Magnetkrcis-X-förmigen Basis, deren Schenkel parallel zu denen teile besitzt zwei seitliche Schenkel (6, 7 in Fig. 1), des Kernes liegen, fünf senkrecht auf der Basis die sich ohne Luftspalt auf den Enden des Kernes I stehende Schenkel aufweist, die dem mittleren Be- 65 abstützen; weiterhin enthalten diese Magnctkreisreich und den linden der Schenkel des X-förmigen teile einen zentralen Pol (8 in Fig. 1), der sciner-Kernes zugewandt sind. seits einen ringförmigen Spalt um den Kern herumlie in the plane of symmetry of the two tubes and are made of magnetic sheets and four magnetic circuit parts 2, 3, 4 whose longitudinal axis runs parallel to that of the tubes 60 and 5, which runs radially and symmetrically along two, wherein the magnet arrangement also has mutually perpendicular axes around the core contains two yokes, each of which is also arranged around one by one. Each of these Magnetkrcis-X-shaped Base whose legs are parallel to those parts has two side legs (6, 7 in Fig. 1), of the core, five perpendicular to the base, which are located without an air gap on the ends of the core I. has standing legs which support the middle support 65; furthermore contain this magnetic circle and the linden of the legs of the X-shaped part has a central pole (8 in Fig. 1), the sciner core are facing. on the one hand, an annular gap around the core

Bei einer weiteren Bauform für einen erfindiings- frei läßt.With a further design for one, it leaves no invention.

3 43 4

Zwei konzentrische Rohre 10 und 11 (F i g. 2) aus Wie oben bereits erläutert wurde, befindet sichTwo concentric tubes 10 and 11 (FIG. 2) from As already explained above, are located

isolierendem und feuerfestem Material begrenzen in zwischen den Rohren 32 und 33 an der Stelle, an derinsulating and refractory material limit in between the tubes 32 and 33 at the point where

diesem Luftspalt die ringförmige Rohrkammer 12. die Kanäle 34 und 35 vorgesehen sind, ein magne-this air gap, the annular tube chamber 12. the channels 34 and 35 are provided, a magnetic

Die Rohre 14,15,16 und 17 dienen zur Zufuhr der tischer Kern 36 (vgl. Fig. 5). Dieser Kern 36 ist X-The tubes 14,15,16 and 17 are used to supply the table core 36 (see. Fig. 5). This core 36 is X-

heißen und elektrisch leitenden Gase, die Rohre 18, 5 förmig ausgebildet, wobei die beiden Symmetrie-hot and electrically conductive gases, the tubes 18, 5 are shaped, the two symmetry

20, 21 und 22 zur Abführung dieser Gase. achsen des X in einer Symmetrieebene der beiden ab-20, 21 and 22 to remove these gases. axes of the X in a plane of symmetry of the two

Um den Aufbau des Generators leichter verstand- geflachten Rohre 32,33 liegen und die eine dieserTo the structure of the generator more easily understood- flattened tubes 32,33 lie and one of these

lieh zu machen, sind in F i g. 1 gestrichelt auch die Achsen parallel zu den Längsachsen der genanntento make loan are shown in FIG. 1 also dashed the axes parallel to the longitudinal axes of the aforementioned

Rohre 15, 16, 20 und 21 angedeutet, obwohl sie in Rohre verläuft.Tubes 15, 16, 20 and 21 indicated, although it runs in tubes.

dem Teil des Generators liegen, der sich vor der io Die magnetische Anordnung des Generators wirdthe part of the generator that will be in front of the io The magnetic arrangement of the generator

Schnittebene befindet und daher in F i g. 1 an sich durch zwei Joche 37, 38 vervollständigt, die oberhalbSection plane is located and therefore in F i g. 1 is completed by two yokes 37, 38, the one above

nicht sichtbar ist. All diese Rohre müssen trotz des und unterhalb des Kernes 36 angeordnet sind. Jedesis not visible. All of these tubes must be disposed in spite of and below the core 36. Each

Vorhandenseins der Schenkel (6, 7), die die radialen dieser Joche wird durch eine X-förmige Basis, die demPresence of the legs (6, 7), which the radial of these yokes is defined by an X-shaped base, which the

Joche des Magnetkreises bilden, mit dem rohrför- Kern 36 entspricht, und fünf senkrecht auf dieserForm yokes of the magnetic circuit, corresponds to the rohrför- core 36, and five perpendicular to this

migen Ringraum verbunden werden. Die Formen und 15 Basis stehende Schenkel gebildet, die sich im mitt-migen annulus are connected. The forms and 15 base standing legs formed, which are in the middle

Abmessungen dieser Rohre werden so gewählt, daß leren Bereich bzw. an den Enden des X-förmigenDimensions of these tubes are chosen so that leren area or at the ends of the X-shaped

die Druckverluste, die das Strömungsmittel beim Kernes 36 abstützen.the pressure drops that support the fluid at core 36.

Durchsetzen der Rohre erleidet, so klein wie mög- Fig. 6 zeigt den in Fig. 5 im auseinanderge-Penetration of the pipes suffers as small as possible.

iich sind. zogenen Zustand veranschaulichten Magnetkreis 37,i am. drawn state illustrated magnetic circuit 37,

In den Hohlräumen der Magnetkreise sind zwei 20 36, 38 in zusammengesetzter Lage zusammen mit denIn the cavities of the magnetic circuits are two 20, 36, 38 in an assembled position together with the

Erregerspulen 23 und 24 untergebracht, die den beiden Rohren 32, 33 und den Kanälen 34, 35, fernerExcitation coils 23 and 24 housed, the two tubes 32, 33 and the channels 34, 35, further

Kern 1 umgeben. Sie sind mit einer Wechselspan- mit den Erregerwicklungen 40 und den Ausgangs-Surrounding core 1. They are connected to the excitation windings 40 and the output

nungsquelle (z. B. dem Netz) derart verbunden, daß wicklungen 41.power source (z. B. the network) connected in such a way that windings 41.

die von ihnen erzeugten Wechselstrom-Magnetfelder In den Kanälen 34 und 35 ist die Bewegung desthe alternating current magnetic fields generated by them in the channels 34 and 35 is the movement of the

entgegengesetzt gerichtet sind, so daß im Strömungs- 25 heißen Strömungsmittels vernachlässigbar; praktischare directed in opposite directions, so that in the flow, the hot fluid is negligible; practical

kanal 12 ein radial gerichtetes Magnetfeld erzeugt wird. spielt dieses Strömungsmittel allein die Rolle eineschannel 12 a radially directed magnetic field is generated. this fluid alone plays the role of one

Die mit kleiner Impedanz ausgeführte Ausgangs- Leiters. Die Magnetfelder in den beiden Luftspalten, spule, an der die Leistung des Generators abgenom- d. h. in den Rohren 32, 33 zwischen dem mittleren men wird und an die ein beliebiger Nutzverbraucher Teil des Kernes 36 und den Enden der mittleren angeschlossen ist, wird durch eine einfache Windung 30 Schenkel der Joche 37,38 (F i g. 5) sind Wechsel-25, die um den Kern 1 gewickelt ist, gebildet. Diese Strommagnetfelder mit entgegengesetzter Richtung. Windung kann — je nach der Impedanz der Last — In den Rohren 32, 33 treten daher in Reihe liegende durch eine Wicklung mit einer beliebigen Zahl von elektromotorische Kräfte auf, wenn die Strömungs-Windungen ersetzt werden. richtung des Arbeitsmediums in beiden Rohren dieThe output conductor with low impedance. The magnetic fields in the two air gaps, coil at which the power of the generator is d. H. in the tubes 32, 33 between the middle men and to which any useful consumer part of the core 36 and the ends of the middle is connected, 30 legs of the yokes 37.38 (Fig. 5) are alternating 25, which is wound around the core 1 is formed. These current magnetic fields with opposite directions. Winding can - depending on the impedance of the load - occur in the pipes 32, 33 therefore lying in series through a winding with any number of electromotive forces on when the flow turns be replaced. direction of the working medium in both pipes

Der Aufbau eines derartigen Generators bringt 35 gleiche ist. Die seitlichen Kanäle 34, 35, die die schwierige Probleme mit sich hinsichtlich der Ein- flachen Rohre 32,33 im Bereich der Pole 39, 46 mitführung des heißen und elektrisch leitenden Strö- einander verbinden, ermöglichen die Ausbildung eines mungsmittels in den ringförmigen Strömungskanal 12 Kreisstromes. Die in F i g. 6 nur schematisch ange- und bezüglich der Abführung des Strömungsmittels deuteten Erregerwicklungen 40 können in Reihe oder aus diesem Kanal. Die Form der Rohre 14,15,16, 40 parallel geschaltet sein.The structure of such a generator brings 35 is the same. The lateral channels 34, 35 that the difficult problems with regard to the single-flat tubes 32, 33 in the area of the poles 39, 46 being carried along of the hot and electrically conductive currents combine to allow the formation of a tion means in the annular flow channel 12 circular flow. The in F i g. 6 only shown schematically and excitation windings 40, indicative of fluid evacuation, may be in series or from this channel. The shape of the tubes 14,15,16, 40 can be connected in parallel.

17, 18, 20, 21 und 22 stellt daher letztlich einen Die Wirkungsweise des in den F i g. 3 bis 6 verschwierig zu ermittelnden Kompromiß zwischen anschaulichten Generators entspricht vollkommen einem maximalen Wirkungsgrad und einer möglichst der des bekannten Generators gemäß den F i g. 1 einfachen konstruktiven Ausführung dar. und 2. Man erkennt jedoch, daß der Strommantel,17, 18, 20, 21 and 22 therefore ultimately represents a The mode of operation of the in FIGS. 3 to 6 obscure The compromise to be determined between illustrative generators corresponds perfectly a maximum efficiency and, if possible, that of the known generator according to FIGS. 1 simple structural design. and 2. It can be seen, however, that the current jacket,

Die erfindungsgemäßen Generatoren, die in den 45 der die Breite des zentralen Pols und die Dicke der F i g. 3 bis 10 veranschaulicht sind, arbeiten nach flachen Rohre 32,33 aufweist, nur in den genannten dem gleichen Prinzip, wie dies den Generatoren der Rohren, in denen das Strömungsmittel senkrecht zum vorstehenden Ausbildung eigen ist, sie besitzen je- Magnetfeld verläuft, eine elektromotorische Kraft doch keinen ringförmigen Strömungskanal für das hervorruft. Die seitlichen Kanäle 34 und 35 dienen Gas, wodurch ihr Aufbau wesentlich einfacher ist. 50 lediglich dazu, den Kreis für den in Querrichtung Das leitende Strömungsmittel durchströmt zwei flache, verlaufenden Strom zu schließen,
geradlinige und zueinander parallele Rohre 32, 33 Wie bereits erläutert wurde, ermöglicht eine der-(vgl. F i g. 3) aus feuerfestem Material, die symme- artige Generatorausführung, bei der die Bewegungstrisch zu einer Ebene angeordnet sind. Zwei Kanäle richtung des Strömungsmittels geradlinig ist, eine ein-34, 35, die ebenfalls aus feuerfestem Material be- 55 fache Herstellung und eine Verminderung der Verstehen, verbinden seitlich die beiden flachen Rohre luste.The generators according to the invention, which are shown in FIG. 45 of the width of the central pole and the thickness of the FIG. 3 to 10 are illustrated, work according to flat tubes 32,33, only in the mentioned the same principle as that of the generators of the tubes, in which the fluid is normal to the above training, they have a magnetic field, an electromotive Kraft does not create an annular flow channel for that. The lateral channels 34 and 35 are used for gas, which makes their structure much simpler. 50 only to close the circle for the transverse direction The conductive fluid flows through two flat, running streams,
straight and mutually parallel tubes 32, 33 As has already been explained, one of the (cf. FIG. 3) made of refractory material enables the symmetrical generator design in which the movement lines are arranged in a plane. Two channels in the direction of the fluid are straight, one 34, 35, which are also made of refractory material and reduce the understanding, connect the two flat tubes laterally.

32, 33, so daß das Strömungsmittel um den magnc- F i g. 7 zeigt eine Variante des Generators gemäß32, 33 so that the fluid around the magnc- F i g. 7 shows a variant of the generator according to FIG

tischen Kern strömen kann, den die Rohre 32, 33 den F i g. 3 bis 6, bei der ein Magnetkreis mit nochtable core can flow, the tubes 32, 33 the F i g. 3 to 6, in which a magnetic circuit with still

zwischen sich einschließen und der in den F i g. 3 einfacherem Aufbau Verwendung findet. Die Rohreinclude between them and the in F i g. 3 simpler structure is used. The pipes

und 4 nicht veranschaulicht ist. 60 32, 33 sowie die Kanäle 34, 35 sind hier nur ge-and Fig. 4 is not illustrated. 60, 32, 33 and channels 34, 35 are only

F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Rohre strichelt angedeutet; die Erreger- und Ausgangs-F i g. 4 shows a cross section through the tubes indicated by dashed lines; the pathogen and output

32, 33 und die Kanüle 34, 35 längs der in F i g. 3 an- wicklungen sind nicht veranschaulicht.32, 33 and the cannula 34, 35 along the lines shown in FIG. 3 developments are not illustrated.

gegebenen Linie V. Man erkennt, daß eine Verbin- Der Magnetkreis enthält ein rechteckiges Teil 42,given line V. It can be seen that a connec- The magnetic circuit contains a rectangular part 42,

dung einerseits zwischen dem Rohr 32 und den Ka- dessen einer Schenkel 43 der zwischen den Rohrention on the one hand between the pipe 32 and the cable of one leg 43 of the between the pipes

nälcn 34, 35 und andererseits zwischen dem Rohr 33 65 32, 33 angeordnete Kern ist. Ein mit dem Teil 42 ver-nälcn 34, 35 and on the other hand between the tube 33, 65 32, 33 is arranged core. One with part 42

und den genannten Kanälen besteht, ohne daß eine schachtelter zweiter rechteckiger Teil 44, der an derand said channels without a nested second rectangular portion 44 attached to the

merkliche Druckdifferenz zwischen den Rohren 32 Stelle 45 zum Durchtritt der Rohre 32, 33 unter-noticeable pressure difference between the pipes 32 point 45 for the passage of the pipes 32, 33 below-

und 33 bestellt. brachen ist, vervollständigt den Magnetkreis. Dieand 33 ordered. is broken, completes the magnetic circuit. the

mittleren Symmetrieebenen der beiden Teile stehen senkrecht zueinander.middle planes of symmetry of the two parts are perpendicular to each other.

Die beiden beschriebenen Vorrichtungen, die normalerweise Generatoren darstellen, können in gleicher Weise auch als reversible Maschinen Verwendung finden, d. h., sie können unter gewissen Bedingungen mechanische Energie oder ein heißes und leitendes Strömungsmittel fortbewegen, statt Wärmeenergie in elektrische Energie umzuformen; sie bilden in diesem Falle elektromagnetische Pumpen für ein Strömungsmittel. The two devices described, which normally represent generators, can be the same Wise can also be used as reversible machines, d. i.e., they can under certain conditions moving mechanical energy or a hot and conductive fluid instead of thermal energy in transform electrical energy; in this case they form electromagnetic pumps for a fluid.

Die erfindungsgemäße Maschine kann fremderregt oder selbsterregt betrieben werden. Im letzteren Fall muß dann die Erregerwicklung in bekannter Weise mit einem Kondensator mit dem Netz verbunden werden, so daß ein Schwingkreis gebildet wird, der mit der Ausgangswicklung gekoppelt ist. Die Frequenz,' bei der die erfindungsgemäßen Vorrichtungen arbeiten, muß selbstverständlich nicht unbedingt der des Netzes entsprechen.The machine according to the invention can be operated in an externally excited or self-excited manner. In the latter case the excitation winding must then be connected to the network in a known manner with a capacitor so that a resonant circuit is formed which is coupled to the output winding. The frequency, ' in which the devices according to the invention work, of course, does not necessarily have to be the of the network.

Bei dem Generator gemäß F i g. 8 strömt das leitende Strömungsmittel durch zwei flache geradlinige und zueinander parallel angeordnete Rohre 104, 106 aus feuerfestem Material, die symmetrisch zu einer zwischen den beiden Rohren liegenden Ebene as angeordnet sind. Die beiden Rohre 104,106 werden in entgegengesetztem Sinne von dem Strömungsmittel durchflossen. Seitliche Kanäle 108 aus feuerfestem Material verbinden die beiden Rohre 104,106. Diese letzteren Rohre sind durch den Luftspalt in der Magnetanordnung 112 hindurchgeführt, auf der die Erregerwicklung des Generators angeordnet ist. Dieser magnetische Kreis wird durch ein Prisma gebildet, dessen Längsachse parallel zu den Rohren 104, 106 liegt und dessen Querschnitt C-förmig ausgebildet ist. Die Erregerwicklung 114 ist auf dem hinteren Schenkel 116 dieser Magnetanordnung 112 vorgesehen.In the generator according to FIG. 8 the conductive fluid flows through two flat rectilinear and pipes 104, 106 of refractory material arranged parallel to one another and symmetrically to a plane as lying between the two tubes are arranged. The two tubes 104,106 are flowed through by the fluid in the opposite sense. Lateral channels 108 made of refractory Material connect the two tubes 104, 106. These latter tubes are through the air gap in the magnet assembly 112 passed through, on which the excitation winding of the generator is arranged. This The magnetic circuit is formed by a prism, the longitudinal axis of which is parallel to the tubes 104, 106 and whose cross-section is C-shaped. The excitation winding 114 is on the rear leg 116 of this magnet arrangement 112 is provided.

Die Rohre 104,106 schließen zwischen sich einen in der Zeichnung nicht sichtbaren Schenkel eines rechteckigen Magnetkreises 118 ein, auf dem die Ausgangswicklung 120 zur Abführung der elektrischen Leistung angeordnet ist.The tubes 104, 106 close a leg (not visible in the drawing) between them rectangular magnetic circuit 118, on which the output winding 120 to conduct the electrical Performance is arranged.

Die Wirkungsweise des Generators gemäß F i g. 8 entspricht der der Ausführungen entsprechend den Fig. 3 bis 7, abgesehen von dem Strömungssinn des die Rohre durchsetzenden Strömungsmittels, was eine Verbesserung der elektrischen Verbindung zwischen den Rohren gestattet.The mode of operation of the generator according to FIG. 8 corresponds to that of the explanations corresponding to 3 to 7, apart from the direction of flow of the fluid passing through the tubes, what allows an improvement in the electrical connection between the pipes.

Eine Betrachtung der F i g. 8 zeigt, daß der Erregerfluß im Luftspalt des Erregerelementes aus dem oberen Pol 122 austritt, nacheinander das obere Rohr 104, einen Schenkel des horizontal angeordneten Magnetkreiselementes 118 sowie das untere Rohr 106 durchsetzt und schließlich den unteren Pol 124 erreicht. Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau des Magnetkreises 110 wird eine Entkopplung der Erregerwicklung 114 von der Ausgangswicklung 120 erzielt.A consideration of FIG. 8 shows that the excitation flow in the air gap of the excitation element from the upper pole 122 exits, one after the other the upper tube 104, one leg of the horizontally arranged Magnetic circuit element 118 and the lower tube 106 penetrated and finally reached the lower pole 124. Due to the structure of the magnetic circuit 110 described above, a decoupling of the Excitation winding 114 obtained from output winding 120.

Die Verbindungskanäle zwischen den Strömungskanälen, wie sie bei den Generatoren gemäß den F i g. 3 bis 7 benutzt werden, werden gemäß der Erfindung besonders gestaltet. Im Hinblick auf den umgekehrten Strömungssinn in den beiden parallelen Rohren 104 und 106 tritt zwischen den Enden dieser Verbindungskanäle eine Druckdifferenz auf, die zu einem Druckmittelverlust führt. Um eine so kleine Strömung in diesen Verbindungskanälen sicherzustellen, daß die Temperatur des Strömungsmittels hierin gerade den gewünschten Wert aufweist, werden die Verbindungskanäle zwischen den beiden Rohren 104,106 in einzelne Elemente 126,128,130,132, 134,136 (vgl. Fig. 8 und 9) unterteilt und an jedem Element an der Hochdruck- oder Eingangsseite eine kleine Ablenkvorrichtung 136 (vgl. F i g. 10) angeordnet. The connecting channels between the flow channels, as in the generators according to the F i g. 3 to 7 are specially designed in accordance with the invention. With regard to the reverse The sense of flow in the two parallel tubes 104 and 106 occurs between the ends of these Connecting channels have a pressure difference that leads to a loss of pressure medium. To such a small one Flow in these connecting channels ensure that the temperature of the fluid here has just the desired value, the connecting channels between the two pipes 104,106 in individual elements 126,128,130,132, 134,136 (see. Fig. 8 and 9) divided and on each Element on the high pressure or input side a small deflector 136 (see FIG. Fig. 10) is arranged.

Die plötzliche Ablenkung des Strömungsmittels, das eine große Strömungsgeschwindigkeit aufweist, erzeugt unterhalb der Ablenkvorrichtung, d. h. am Eintritt in den Kanal, einen Unterdruck, der die Druckdifferenz etwa ausgleicht.The sudden deflection of the fluid, which has a high flow velocity, generated below the deflector, i.e. H. at the entrance to the channel, a negative pressure that the Approximately compensates for the pressure difference.

Die Verwendung eines nicht unterteilten Verbindungskanals mit einer Ablenkvorrichtung befriedigt deshalb nicht, weil der Effekt dieser Ablenkvorrichtung nur auf einen kleinen Bereich unterhalb (in Strömungsrichtung gesehen) seines Scheitels beschränkt ist.The use of an undivided connecting duct with a deflector is satisfactory therefore not because the effect of this deflector only applies to a small area below (in Seen flow direction) its apex is limited.

Die Speisung der beiden Rohre kann gewünschtenfalls über zwei voneinander unabhängige Verbrennungskammern erfolgen.If desired, the two pipes can be fed via two combustion chambers which are independent of one another respectively.

Zur Erleichterung der Beschreibung des zuletzt erläuterten Generators ist Fig. 8 sehr schematisch gehalten. Die Ausgangsspule, die vor der Anordnung veranschaulicht ist, muß insbesondere zur Vermeidung magnetischer Streuungen zwischen den Erregerpolen angeordnet und über die ganze Breite dieser Pole verteilt werden.To facilitate the description of the generator explained last, FIG. 8 is very schematic held. The output coil illustrated before the arrangement is particularly important to avoid magnetic scattering between the exciter poles and arranged over the entire width of this Poles are distributed.

Ein diesem letzten Ausführungsbeispiel entsprechender Generator gestattet die Verwendung geradliniger Rohre und die Erzeugung einer maximalen Leistung mit Hilfe einer einzigen magnetohydrodynamischen Einheit.A generator corresponding to this last embodiment allows the use of rectilinear ones Pipes and the generation of maximum power with the help of a single magnetohydrodynamic Unit.

Claims

Patent claims:

1. Electrode-free magnetohydrodynamic generator in which a highly heated and conductive means displaced flow medium in a magnetic circuit exposed to an alternating excitation field is, with a heat-resistant flow space, desesn cross-section at least in the area of Pole of the exciter magnet has the shape of a closed ring that forms part of the enclosing the magnet assembly carrying the excitation and output windings, thereby characterized in that the flow space consists of two flat rectilinear, mutually parallel Tubes (32 and 33 or 104 and 106) is made within the pole space of the exciter magnet are connected to one another via two laterally arranged channels (34, 35; 108).

2. Generator according to claim 1, characterized by a common for both tubes (32 and 33) Feed source that carries the flow medium in the same direction through both tubes (32 and 33) drives (Fig. 6, 7).

3. Generator according to claim 1, characterized by two separate supply sources for one each the tubes (104 and 106), which the flow medium in opposite directions drive through tubes (104 and 106) (Fig. 8).

4. Generator according to one of claims 1 to 3, characterized by one between the Tubes (32 and 33) lying magnetic core (36) in the form of an elongated X, both of which Axes of symmetry lie in the plane of symmetry of the two tubes (32 and 33) and its Longitudinal axis parallel to those of the tubes (32 and

33) runs, and through a magnet arrangement comprising two yokes (37 and 38) surrounding the core, each having five parallel legs, starting from the four ends and the middle part each one of the X-shape of the core (36) corresponding and parallel to this Base touch the core (36) from both sides at the appropriate points (Fig. 5,6).

5. Generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnet arrangement from a rectangular magnetic circuit (42) with one to the broad sides of the tubes (32 and 33) there is a parallel plane of symmetry, one leg (43) of which is between the tubes (32 and 33) and a second magnetic circuit (44) is arranged, the plane of symmetry of which is perpendicular to that of the first magnetic circuit (42) and the one common to the first magnetic circuit (42) Has axis of symmetry (Fig. 7).

6. Generator according to claim 5, characterized

indicates that the two magnetic circuits of the magnet arrangement (110 and 118) do not have a point have in common (Fig. 8).

7. Generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnet arrangement (112) from a first magnetic circuit (110) in the form of a prism of C-shaped Cross-section and a horizontal second magnetic circuit (118) consists of one leg between the flat tubes (104 and 106) in the air gap of the first magnetic circuit and a second carries the output winding (120), and that the connecting channels between the tubes (104 and 106) are subdivided into several individual channels (126 to 136) (FIGS. 8, 9).

8. Generator according to claim 6, characterized in that each of the individual channels (126 to 136) on the high pressure side with a deflection device (138) for the flow medium is equipped (Fig. 10).

For this purpose 2 sheets of drawings