磁流体发电的基本原理

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第1076页（1104字）

磁流体发电同普通发电一样，都是根据法拉第的电磁感应定律而获得电能。普通的发电方法是电枢在磁场中转动，以金属导线切割磁力线而产生电动势。磁流体发电是以高温的导电流体高速通过磁场，以导电的流体来切割磁力线而产生电动势。这时，导电的流体起到了金属导线的作用。磁流体发电中所使用的导电流体一般是导电的气体，也可以是液态金属。气体在常温下是绝缘体，但在很高的温度下，例如6000℃以上，就能产生电离，即可以导电。但是，磁流体发电如果要用6000℃以上的高温气体来通过磁场，实际上是办不到的。为了使气体在较低的温度下就能够导电，可以在高温燃烧的气体中添加一定重量比例的、容易电离的低电离电位物质，如钾、铯等碱金属化合物，这样，当气体温度在3000K左右，就能达到所要求的导电性能。这种气体以1000米／秒左右的程度通过磁场时，就可实现有工业应用价值的磁流体发电。

所以，磁流体发电的基本原理同普通发电是相同的。但从能量转换形式上看，普通火力发电要经过化学能、热能、机械能、电能四种能量形式，而磁流体发电则从化学能变为热能，从热能直接变成电能。因此，磁流体发电与普通火力发电的主要差别是，在磁流体发电机中，高温高速的导电流体代替了普通发电机中的电枢绕组和转动部件。

磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体三个基本部分组成。

燃烧室是燃料燃烧的地方，燃烧所产生的高温导电气体先通过喷管，提高了流动速度，以高温高速进入发电通道，切割磁力线，产生电磁感应。

发电通道是高温导电气体通过并切割磁力线的地方，它由绝缘壁和电极壁组成。当进行磁流体发电时，电极壁的两极就产生电动势，如组成回路就有电流通过。

磁体用以产生强磁场，它由铁芯电磁铁、空心线圈或超导线圈组成。

磁流体发电机就是由这三个基本部分组成。当燃料在燃烧室产生高温导电气体，高速流入发电通道，切割磁力线，在电极上就产生感应电动势。如果导电流体的流动方向和磁场的方向都是一致的，则感应电动势的方向也一定。所以发出的电是直流电。直流电通过逆变换器而变成交流电，并入电网。

磁流体发电原理并不复杂，但只有当人类掌握了喷气技术、高温材料、超导材料和高速电子计算机之后，磁流体发电才能得以实现。