SU776489A1 - Магнитогидродинамический дроссель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области магнитогидродинамической (МГД) техники , в частности к области усовершенствовани  регул торов расхода токопровод щих сред. Оно может быть использовано дл  регул торов расхода (скорости) токопровод щих сред в  дерной энергетике, например в жидкометаллических контурах атс йных электростанций(АЭС)с реакторсм на бы стрых нейтронах;в металлургической промышленности,в установках непрерыв ной разливки металлов,а также дл  других технологических целей. Известна конструкци  МГД-дроссел  1, основными узлами которой  вл ютс : линейный пр моточный ка- нал и индуктор. Кроме того, в принципе любое МГД-устройство 2, в силу обратимости может быть МГДдросселем . Работают эти устройства режиме дроссел  следуи цим образом. При движении токопровод щей среды в магнитном поле в ней индуцируетс  ЭДС, под действием которой по токопровод щей среде текут токи, замыка ющиес  в зависимости от конструкции канала по самой токопровод щей сред . специальным токозамыкающим устройст вам (шинам) либо стенкам канала. Ре гулирование расхода токопровод щих сред в таких устройствах осуществл етс  изменением величины тока в электромагнитной системе, которое вызывает изменение электромагнитной силы, тормоз щей среду. Широкое распространение получили МГД-дроссели с каналом кольцевого сечени  и радиальным магнитным полем {3}. Существенным недостатком этих дросселей  вл етс  вли ние реакции  кор , про вл ющеес  в ухудшении рабочих характеристик дросселей. Более перспективными могут быть МГД-дроссели с каналами кольцевого сечени  и поперечным магнитным полем , в таких устройствах происходит самокомпвнсаци  индуктированных полей , так как индуктированные токи в пределах полюсного наконечника замыкаютс  в противоположных направлени х . Известно МГД-устройство 4, содержащее индуктор и линейный пр моточный кольцевой канал, образованный концентрично расположени1р1ми внешним и вну-ч еиним цилиндpa ли, соединенными перегородками.

Поскольку в данном устройстве ольцевой канал помещен в поперечое магнитное поле, то токи, индукированные в секторных элементах каалов , могут замыкатьс  как по одому из каналов, который может ис- 5 ользоватьс  в качестве токозамыкаицего элемента, так и по внутренним илиндрам.

Поскольку токи, протекающие в идком металле и в токозамыкающих Q элементах, равны по величине и о6ратнн по знаку, то вли ние реакции  кор  практически исключено.

Основные недостатки данного устройства заключаютс  в том, что пере 15 городки, соедин ющие внешний и внутренний цилиндрл, выполнены изол ционными , имеютс  большие сопротивлени  внешней цепи дл  токов, индуктированных в жидком металле, высота немагнитного зазора много больше 20 высоты канала.

Из-за того, что перегородки выполнены изол ционными, индуктированный ток рассеиваетс  в концевых зонах на пути поворота в токозамлкающие 25 элементы - внутренний канал. Эти зоны добавл ютс  к сопротивлению внешней цепи, что уменьшает рабрчий ток. Далее на величину тока существенное вли ние оказывают как кон- JQ тактные сопротивлени  на границе жидкий металл - стенка, так и само сопротивление стенки канала,вследствие этого уменьшаетс  величина давлени , срабатываемого на дросселе, необ- je ходимость увеличени  которого св зана с увеличением габа.ритов и потребл емой мощности.

Использование внутреннего кангша в качестве токозаквлкающего элемента обуславливает большую величину немагнитного зазора, вследствие чего при .одинаковой намагничивающей силе уменьшаетс  величина индукции в зазоре , что приводит к уменьшению срабатываемого давлени . Дл  увеличени  45 давлени  требуетс  увеличение габаритов и потребл емой мсвдности.

Если же Исключить из конструкции внутренний канал, то токи смогут замыкатьс  лишь по стенкам канала (внеш- 50 нему) и внутреннему цилиндру. Однако при этсйу увеличитс  сопротивление внешней цепи, что оп ть приводит к указайным недостаткам.

Тажим образом, устройство 4 при ,. испо ззовании его в дроссельном режиме имеет как большие габариты и потребл емую мощность,так и низкую величину срабатываемого давлени .

Целью изобретени   вл етс  уменьшен11е габаритов и потребл емой мощ- 60 ности, а также увеличение срабатываемого давлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном магнитогидродинамическом дросселе, содержащем индуктор 65

и линейный пр моточный канал, образованный концентрично расположенными внешним и внутренним цилиндрами, соединенными перегородками, во внутреннем цилиндре выполнены сквогные каналы, продольные оси которых направлены по хордам, их центры распо ожены вдоль по крайней мере одной из образующих этого цилиндра, а перегородки размещены в зоне сквозных каналов и выполнены с проточньпии трактами, сообщающими сквозные каналы с кольцевым каналом.

На фиг. 1 и 2 изображено предложенный дроссель в поперечном и продольном разрезах; на фиг. 3 и 4 - т же, вариант.

МГД-дроссель содержит индуктор 1 линейный пр моточный кольцевой кангш образованный внешними 2 и внутренними 3 цилиндрами, соединенными перегородками 4.

МГД-дроссель работает следук цим образом. При движении потока жидкого метсшла в поперечном магнитном поле индуктируетс  ЭДС и протекают токи, которые в жидком металле, замыкаютс  по контуру:

в конструкции без перегородок, размещенных в зоне сквозных каналов (см фиг. 1 и фиг. 2): кольцевой канал - сквозной канал во внутреннем цилиндре - кольцевой канал (показано стрелками на фиг. 1);

в конструкции с перегородками { см. фиг. 3 и фиг. 4)1 кольцевой канал - проточный тракт перегородки - сквозной канал внутреннего цилиндра - кольцевой канал.

Данный дроссель имеет следующие преимущества. Во-первых, меныие в сравнении с прототипе величина немагнитного зазора, а значит, и меньша  потребл ема  мс циость и габариты . Во-вторых, из-за того, что перегородки размещены в зоне сквозных каналов и выполнены с проточными трактами, сообщающими сквозные каналы с кольцевым каналом, увеличиваетс  срабатываемое дросселем давление . Увеличение величины срабатываемого давлени  происходит вследствие того, что практически по всем кольцевому каналу вектора индукции и плотности тока перпендикул рны, поэтому электромагнитна  сила одинава по всему сечению канала.

Claims (1)

1. Магнитогидродинамический дроссель , содержащий индуктор и линейный пр моточный кольцевой канал, образованный концентрично расположенными внешним и внутренним цилиндрами, соединенными перегородками, о т л ичающийс   тем, что, с целью уменьшени  габаритов и потребл емой