科技成果——磁流体推进技术
科技成果——磁流体推进技术
技术开发单位中科院电工研究所
项目简介
该技术是利用海水通过磁场而产生的电磁力来推动海洋装置前进的新技术，它取代了传统螺旋桨、轴系、减速齿轮等结构，极大地降低了噪声；推进器的磁体、电极等是相对静止的固定装置，不受旋转机械极限功率的限制，可制造超大功率的高速海水推进器，理论航行速度可达150节。
操作简便灵活，改变电极电流的方向和大小就可以改变推进装置推力的方向及大小，空间布局灵活，推进器安静舒适。目前，已研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进试验船HEMS-1号，船长为3.2米，排水量约1吨，可搭乘1人，中心磁场为5特斯拉，采用不锈钢镀铂电极，推力可达40-50牛顿，船速2节。该成果获中国科学院2000年科技进步二等奖。
应用范围低噪音海洋环境勘察、海洋观光旅游。
项目所处阶段实验室研究。
市场前景
世界游轮协会资助完成的一项研究显示，美国人口中有12.3%的人曾经乘坐过游轮，每年还有数以百万的人加入到这个队伍中来；超过6800万的美国人希望乘坐游轮，超过4300万人确定会成行，这意味着潜在的游轮度假市场至少达到570亿美元，最高可能达到850亿美元。我国自1976年9月日本国际游轮珊瑚公主号首次停靠大连港，
访问中国沿海港口的游轮数量逐年上升。据《2010-2011中国邮轮发展报告》，2010年乘坐游轮赴海外旅游的出入境大陆游客达到79万人次，比上年增长20.1%。同时还有正在兴起的游艇项目，可见我国市场发展潜力巨大。应用磁流体推进技术，可形成海上观光游轮、游艇，海底观光的水下推进器，实现广大民众的海底观光愿望。磁流体推进技术噪音低、环保，对水下生物影响小，是一种环保、绿色的海洋观光技术。
合作方式
技术转让、技术入股、合作开发
不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析要点
郑州大学毕业设计（论文） 题目：不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析指导教师：职称：讲师 学生姓名：学号： 专业： 院（系）： 完成时间： 2013年5月20 日
不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析 摘要高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。采用的金属网孔愈密，直到采用整体的金属板（壳），屏蔽的效果愈好，但所费材料愈多。 本文主要使用XFDTD仿真软件编写基于FDTD算法的计算机仿真程序，计算出了喇叭天线工作时在铜金属板以及与铁，铝金属板屏蔽下电场强度分布，重点记录了距离端口60cm 平面的电磁参数，以此观察分析不同材质金属板的屏蔽效能，为金属板的电磁屏蔽应用提供科学的理论依据和定量的数据。 关键词屏蔽效能金属板时域有限差分算法喇叭天线电磁波传播模型 Abstact Shielding effectiveness is characterized the attenuation of electromagnetic waves on shield。Because of the high conductive material will be generated a large induction current under the action of electromagnetic waves。These currents according to Lenz's law will weaken the penetration of electromagnetic waves。The metal mesh is more dense, he better the shielding effectt, until the the overall metal shell, but the more charge material used. The this thesis make use of XFdtd simulation of copper metal plate, as well as iron, aluminum metal plate in an electromagnetic field environment。Through the comparison of different materials, thickness, and the source distance parameter, analysis the performance impact of metal shielding. Key Words：Shielding effectiveness Metal plate Finite difference time domain algorithm Horn antenna electromagnetic wave propagation model
磁流体发电机模型
1. 目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，以下说法不正确的是（） A. B板带正电 B. A板带正电 C. 其他条件不变，只增大射入速度，U AB增大 D. 其他条件不变，只增大磁感应强度，U AB增大 2. 磁流体发电是一项新兴技术，如图是它的示意图。相距为d的两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，P、Q板上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。若P、Q两板间的磁场、电场按匀强磁场、匀强电场处理，磁感应强度为B。 （1）求这个发电机的电动势E； （2）发电机的输出端a、b间接有阻值为R的电阻，发电机的内电阻为r。 a. 在图示磁极配置的情况下，判断通过电阻R的电流方向； b. 计算通过电阻R的电流大小I。 3. 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为1、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道内有电阻率为 的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速v 通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题：（1）判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E；
浅谈磁流体推进器
题目： 浅谈磁流体推进器 院系：理学院物理系
2017年6月14日
浅谈磁流体推进器 摘要 磁流体推进器是利用局部空间内海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推进力的一种新型推进装置，可用于船舶、鱼雷、潜艇等水中作业工具。由于其具有振动小、噪音低、操作灵活等优点，其在潜艇等军事单位方面的极具研究与应用价值。本文将浅谈磁流体推进器的基本工作原理，简要分析影响磁流体推进器工作效率的主要因素并试提出改进方向。磁流体推进器投入使用已有约三十年的历史，一些在世界上对磁流体推进器应用处于领先水平的船舶、潜艇等大都采用超导磁体提供磁场，但磁流体推进技术目前仍尚处于初级阶段，许多关键技术有待深入研究和突破。 关键词：磁流体推进器，推进力，潜艇，超导磁体. 一、引言 传统机械传动类推进器（譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等）主要使用机械动力作为推力，但传统推进器具有机械振动强、噪音大、隐蔽性差等缺点。 1
磁流体推进是一种综合性很强的高新技术，它涉及电磁学、流体力学、电化学等相互交叉学科的理论，又涉及新结构、新材料、新控制方法等综合性技术。 船舶磁流体推进是近二三十年出现的一种新型的船舶推进方式，它是利用海水中的电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生反作用推进力的一种推进方法。船舶磁流体推进器具有高速、振动小、噪声低、操纵灵活、布置方便等特点。【1】1992年世界第一艘超导磁流体推进船“大和1号”的试航成功,标志着磁流体推进研究进入了一个新阶段,目前许多造船大国纷纷对此技术进行详细研究,并预测此种推进方式将是本世纪最具发展前景的船舶推进方式之一。 二、相关概念 1.磁流体推进器：磁流体推进器（英语：Magnetohydrodynamic Drive，MHD）狭义上是指 贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船艉，则反作用力便会推动船舶前进。【2】 2.磁流体：磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体 的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。【3】需声明的是，本文中“磁流体”指在磁场中受力的作用的导电流体。 3.流体阻力：物体相对于流体运动所受的逆物体运动方向或沿来流速度方向的流体动力的分 力。 根据阻力产生原因分类，类型有摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、波阻以及兴波阻力等。 2
电磁屏蔽上的应用
化学镀镍合金在电子产品电磁屏蔽上的应用 张伟伟 [摘要]对化学镀镍合金的工艺和性能特性及其在电磁屏蔽上的应用现状作了评述。文中着重介绍 了化学镀镍合金在电磁屏蔽上的应用情况。合理应用化学镀镍合金技术，有利于提高产品的质量，降低 成本，促进技术进步。 [关键词】化学镀镍合金；电磁屏蔽；应用 Applications of Electroless Nickel Alloy in Electrmagnetic Shielding of Electronics Products ZHANG Wei—wei Abstract： Technology and properties of electroless plating nickel alloy and their applications in EMS are reviewed in the paper．Applications of electroless plating nickel alloy in EMS are emphatically introduced, also reasonable application of electroless plating nickel alloy is favors for the improvement of the quality and the reduction of costs for electronics products． Keywords： Electroless plating nickel alloy；Electromagnetic shielding；application 1 引言随着宇航、计算机、通讯、遥控等高新技术的发展，机械、汽车、消费品自动控制水平迅速提高， 对电子产品的需求量及对其性能可靠性要求与日俱增，世界电子产品市场竞争激烈。为适应技术发展和市场 竞争，必须提高电子产品的性能水平和降低生产成本。化学镀镍合金具有镀层均匀，适用基材广，结合力 高，硬度高，优良的耐磨耐蚀性，可焊性好和特殊的电磁性能的特性。在工业中获得日益广泛的应用，为电 子产品提高质量、可靠性，降低成本发挥了重要作用。据统计，在美国，电子工业是化学镀镍合金的需求量 最大的产业部门，占化学镀镍总量的25％左右。 我国电子工业开发应用化学镀镍技术已有多年，但研究、开发、生产和应用仍滞后于国际发展水平。因此， 研究化学镀镍合金在电子产品上的应用是非常必要的。 2 化学镀镍合金的工艺及性能特点化学镀镍合金是利用还原剂在镀液中将镍离子还原，在镀件上沉积镍合金 镀层的表面技术。常用合金有Ni—P和Ni—B系，还可加入cu，Co，W，Mo，Fe等元素形成镍基多元合金系，进 一步改善其物理、化学和力学性能。化学镀镍合金的主要工艺特点可归结为： 1)镀覆过程不许外加电源驱动； 2)均镀能力强，形状复杂，有内孔、内腔的零件均可获得均匀的镀层； 3)适用基材广，金属、非金属均可施镀； 4)镀液可维护，反复使用； 5)镀液无毒，废液易于处理，达到环保要求； 6)操作方便，劳动成本低； 镀层的性能特点可归结为： 1)Ni—P合金、当含磷量大于8％时，镀态为非晶态结构； 2)孔隙率低； 3)电阻温度系数(RTC)小，热稳定性好，接触电阻小； 4)镀层的磁性能，非晶态的Ni—P合金是磁性的，是优良的软磁合金，矫顽力Hc≤160A/m，热处理晶化后，Hc 可达到8000A/m～24000A/m，磁导率μ值高；
超导磁流体潜艇
超导磁流体潜艇 概述 尽管人们在近百年的时间里,对潜艇进行了不断的改进和创新,但目前最有效的推进方式仍是螺旋桨_针对螺旋桨推进的效率问题、噪声问题,人们又进行了大量的改良,但要从根本上解决问题,寻找一种高效替代方式才是治本之法终于,数十年来电磁学的进展、十余年来超导材料科学的突破以及现代控制方式的引入催生了超导磁流体推进器这种全新的推进器方式。[1] 与现役的常规潜艇或核潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点，被许多军事专家看好。 编辑本段研究背景 早在70年代，美、俄、英、日等国就己开展超导技术在海军舰艇方面的应用研究，随着新型超导材料的出现，实际应用成为可能。与传统机械转动类推进器(譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等)相比较，磁流体推进器的不同点在于：前者使用机械动力作为推力而后者使用电磁力。正因为如此，磁流体推进器无须配备螺旋桨桨叶、齿轮传动机构和轴泵等，是一个完全静止的设备。一旦现代潜艇使用了这种推进器，便从根本上消除了因机械转动而产生的振动、噪音、高速旋转的螺旋桨推进系统机械材料强度以及功率限制，而能在几乎绝对安静的状态下以极高的航速航行。据理论计算其航速可达150节，而这是任何机械转动类推进器不可能实现的。[1] 编辑本段工作原理 超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与磁力垂直的电流，在磁场和电流相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将获得向前运动的推力，推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用，但目前它的磁场还不能满足潜艇的要求。而超导技术正是解决这一问题的关键。
磁流体发电机霍尔效应整编_(教师)
电磁场的综合应用 一、 粒子速度选择器练习 如图，粒子以速度v 0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛 伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，根据qv 0B ＝qE , 得v 0=E/B ，故 若v= v 0=E/B ，粒子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关 若v ＜E/B ，电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加． 若v ＞E/B ，洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少． 1、如图，水平放置的平行金属板a 、b 带有等量异种电荷，a 板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动方向是：( ) A ．沿竖直方向向下 B ．沿竖直方向向上 C ．沿水平方向向左 D ．沿水平方向向右 2、如图，氕、氘、氚核以相同的动能射入速度选择器，结果氘核沿直 线运动，则 ( ) A ．偏向正极板的是氕核 B ．偏向正极板的是氚核 C ．射出时动能最大的是氕核 D ．射出时动能最大的是氚核 二、质谱仪: 组成：离子源O ，加速场U ，速度选择器（E 、B ），偏转场B 2，胶片． 原理：加速场中221mv qu = 选择器中:1 B E v = 偏转场中:d ＝2r ，r v m qvB 22=，则：比荷:d B B E m q 212=质量E dq B B m 221=作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素． 3、如图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2。平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。下列表述不正确的是（ ） A ．质谱仪是分析同位素的重要工具 B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小 4、是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的 气态分子导入图中所示的容器A 中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s 1以很小的速度进入电压为U 的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s 2、s 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ 。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s 3的细线。若测得细线到狭缝s 3的距离为d ，请你导出分子离子的质量m 的表达式。
超导材料的性能与应用综述
超导材料的性能及应用综述 班级：10粉体（2）班学号：1003012003 姓名：徐明明 摘要：回顾了超导现象的发现及发展，综述了超导电性的微观机理，超导物理学研究的历史和主要成果，介绍了超导电性的几种突出的应用，并指出目前对于超导电性的认识在理论、实验、研究上都是初步的 ,还需要进行更多的和更深入全面的研究。 关键词:超导电性；超导应用；BCS理论；应用 一、超导现象的发现及发展 1908 年, 荷兰莱登实验室在卡茂林- 昂尼斯的指导下, 用液氢预冷的节流效应首次实现了氦气的液化，从而使实验温度可低到4~1K 的极低温区, 并开始在这样的低温区测量各种纯金属的电阻率。1911 年,卡茂林- 昂尼斯[1] 发现Hg 的电阻在4. 2K 时突降到当时的仪器精度已无法测出的程度, 即Hg 在一确定的临界温度T c= 4. 15K 以下将丧失其电阻,这是人们第一次看到的超导电性。昂尼斯也凭这一发现获得了1913 年的诺贝尔物理学奖。后来的实验证明，电阻突变温度与汞的纯度无关，只是汞越纯，突变越尖锐。随后,人们在Pb及其它材料中也发现这种特性:在满足临界条件(临界温度 Tc、临界电流 Ic、临界磁场 Hc)时物质的电阻突然消失,这种现象称为超导电性的零电阻现象。应该指出,只是在直流电情况下才有零电阻现象。从此，诞生了一门新兴的学科——超导。 一直到20世纪50年代,超导只是作为探索自然界存在的现象和规律在研究,1957年Bardeen、Cooper和Schrieffer[2]提出了著名的BCS理论,揭示了漫长时期不清楚的超导起因。1961年Kunzler将Nb3Sn制成高场磁体,开辟了超导在强电中的应用,特别是 1962 年Josephson效应的出现,将超导应用推广到一个崭新的领域。到20世纪70年代超导在电力工业和微弱信号检测应用方面的进展显示了它无比的优越性,但由于临界温度低,必须使用液氦,这就极大地限制了它的优越性。从20世纪70年代起人们就将注意力转向寻找高温超导体上,在周期表
科技成果——磁流体推进技术
科技成果——磁流体推进技术 技术开发单位中科院电工研究所 项目简介 该技术是利用海水通过磁场而产生的电磁力来推动海洋装置前进的新技术，它取代了传统螺旋桨、轴系、减速齿轮等结构，极大地降低了噪声；推进器的磁体、电极等是相对静止的固定装置，不受旋转机械极限功率的限制，可制造超大功率的高速海水推进器，理论航行速度可达150节。 操作简便灵活，改变电极电流的方向和大小就可以改变推进装置推力的方向及大小，空间布局灵活，推进器安静舒适。目前，已研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进试验船HEMS-1号，船长为3.2米，排水量约1吨，可搭乘1人，中心磁场为5特斯拉，采用不锈钢镀铂电极，推力可达40-50牛顿，船速2节。该成果获中国科学院2000年科技进步二等奖。 应用范围低噪音海洋环境勘察、海洋观光旅游。 项目所处阶段实验室研究。 市场前景 世界游轮协会资助完成的一项研究显示，美国人口中有12.3%的人曾经乘坐过游轮，每年还有数以百万的人加入到这个队伍中来；超过6800万的美国人希望乘坐游轮，超过4300万人确定会成行，这意味着潜在的游轮度假市场至少达到570亿美元，最高可能达到850亿美元。我国自1976年9月日本国际游轮珊瑚公主号首次停靠大连港，
访问中国沿海港口的游轮数量逐年上升。据《2010-2011中国邮轮发展报告》，2010年乘坐游轮赴海外旅游的出入境大陆游客达到79万人次，比上年增长20.1%。同时还有正在兴起的游艇项目，可见我国市场发展潜力巨大。应用磁流体推进技术，可形成海上观光游轮、游艇，海底观光的水下推进器，实现广大民众的海底观光愿望。磁流体推进技术噪音低、环保，对水下生物影响小，是一种环保、绿色的海洋观光技术。 合作方式 技术转让、技术入股、合作开发
电磁屏蔽箱性能分析
电磁屏蔽箱性能分析 董博1李茁1 (南京航空航天大学信息科学与技术学院，南京 210016)1 (南京航空航天大学信息科学与技术学院，南京 210016)2 摘要：本论文以微型计算机的机箱为例，在HFSS 软件中建立导体机箱的模型，仿真并且分析了常见开口的电磁辐射特性，在激励源方向固定的前提下得到了一些结论。 关键词：电磁屏蔽，导体机箱，孔缝，屏蔽效能 Analysis of the Performance of Electromagnetic Shielding Enclosure DONG BO1, LI ZHUO 2 (College of Information Science and Technology , Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016)1 (College of Information Science and Technology , Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016)2 Abstract: In this paper, a metallic enclosure is first set up in the software HFSS as a micro-computer enclosure model and then the electromagnetic radiation characteristics from the enclosure with common apertures or slots are simulated and analyzed and drawn some conclusions.The excitation source in a fixed direction is the major and minor premise of those conclusions. Keywords: Electromagnetic Shielding; Metallic Enclosure; Aperture; Slot; Shielding Effectiveness 1 引言 计算机作为信息处理设备，在社会生产生活中起着重要作用。研发人员更多考虑的是计算机的主板、电源、CPU、显卡、声卡、网卡等的性能，而对机箱的考虑相对较少。但机箱对计算机的电磁兼容性的影响是不可忽视的[1-4]。它不仅提供机械保护，还起到电磁屏蔽作用，使计算机免受外界电磁波的干扰，工作更加地稳定、可靠；同时，它又防止计算机自身产生的电磁波向外辐射，不影响其它设备工作，防止信息泄露及对人体造成伤害。因此机箱设计应引起研发人员的重视[1]。计算机主机电磁泄漏方式包括:一种是以电磁波的形式辐射，称为辐射泄漏，主要通过计算机各种接口及其它孔缝等；另一种是通过各种线路传导出去的，称为传导泄漏，计算机系统电源信号线及地线等都可以作为传导媒介。这里主要考虑辐射泄漏[4]。 为分析计算机机箱的辐射泄漏，我们在HFSS 中建立一个简单的箱体仿真模型，如图1所示，机箱壁由六片理想金属导体板构成，厚度均为0.05cm，机箱内部尺寸为22cm x 14cm x 30 cm，介质为真空（vacuum）。由50ohm同轴电缆探头对导 图1 本文中的仿真模型及激励源形式 体腔馈电，经半径为0.16cm的导线延长探头的中心导体部分，连接到机箱侧面板上焊接的47ohm 的贴片电阻上。仿真频率1GHz~3GHz。为保证结果尽可能准确，数据均是选择在终端S参数（S11）曲线中-10db以下的频率点所测，此时负载较匹配。 ·1023·
关于磁流体发电的论文
浅析磁流体发电机的原理及其应用 摘要:阐明磁流体发电机,又叫等离子发电机的原理。它是根据电磁感应原理,用导电流体,例如气体或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。磁流体发电时,将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,从而发出电来。 关键词:磁流体发电机;电场力;洛伦兹力;电动势;压强差;最大电流;功率 磁流体发电是一种新型的发电技术,它的非静电力是洛伦兹力。磁流体发电机是将内能直接转化为电能的装置。本文对磁流体发电机的工作原理及其所涉及的一些物理参量进行阐述, 1 工作原理 磁流体发电机由燃烧室、发电通道和偏转磁场组成,在很高的温度(大约超过2000℃)下,燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后,电离为导电的正负离子(即等离子体),并以几百米每秒的高速奔入磁场,在洛伦兹力的作用下,正、负离子分别向上、下极板偏转,两极板因聚集正、负电荷而产生静电场。这时,等离子体同时受到方向相反的洛伦兹力和电场力的作用。当电场力小于洛伦兹力时,离子继续偏转,两极电势差随之增大;当电场力等于洛伦兹力时,离子匀速穿过磁场,两极电势差达到最大值,即为电源电动势。 2 有关物理量的计算 2.1 电动势 电源最重要的两个参数是电源的电动势和内电阻。现设两极板间距为d,根据两板电势差到达最大时,等离子体所受到的电场力和洛伦兹力相等,即Bqv=Eq,又由U=Ed,可知此时两极板的电势差为U=Bdv,当外电路断路时,电源的路端电压等于电源电动势时,此磁流体发电机的电动势即为E=Bdv。 2.2 发电通道两端的压强差的计算 2.3 带电粒子单位时间内打到极板的个数 设外电路的用电器的电阻为R,额定功率为P,设每个正负离子所带的电荷量均为q。若用电器正常工作,由P=I 2R,I=PR,每秒通过用电器的电量为Q=It=PR,由于要保持正负两极之间
具有双螺旋通道的新型三相交流磁流体推进器
第２９卷第１期２０１０年１月 电工电能新技术 ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ Ｖ０１．２９，Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１０ 具有双螺旋通道的新型三相交流磁流体推进器 井岩，马秀娟，许承斌 （哈尔滨工业大学（威海）信息科学与工程学院，山东威海２６４２０９） 摘要：本文首先提出了一种具有双螺旋通道的新型三相交流磁流体推进器，介绍了其圆筒形磁体外部磁场的屏蔽方式：强磁屏蔽和抗磁屏蔽。分析了在不同的屏蔽方式下磁体外部磁场的分布。最后导出在外螺旋通道产生的电磁力与各参量的关系。 关键词：磁流体；推进器；三相交流；双螺旋通道 中图分类号：Ｕ６６４．３文献标识码：Ａ文章编号：１００３－３０７６（２０１０）Ｏｌ－００１３－０３ ｌ引言 文献［１］提出一种船用磁流体推进器，其工作原理是：当圆筒形超导磁体线圈中流过对称三相正弦电流时将产生旋转磁场，该旋转磁场对圆筒形超导磁体内部的螺旋通道（简称内螺旋通道）中海水作用产生电磁力，此电磁力与通道体积成正比。为增大磁流体推进器产生的电磁力，可利用圆筒形超导磁体外部的旋转磁场，在圆筒形磁体外部增设一个螺旋通道（简称外螺旋通道），这样便构成双螺旋通道磁流体推进器。内螺旋通道的结构及其产生的电磁力已在文献［１］中阐述，本文不再提及。外螺旋通道的结构与其中海水产生电磁力的机理与内螺旋通道相同。然而圆筒形磁体内部磁场与外部磁场的分布是不同的，这是因为二者的边界条件不同（描述磁场的方程仍相同）。圆筒形磁体外部磁场的边界条件决定于磁屏蔽方式。所以本文将依次讨论圆筒形磁体外磁场的屏蔽、在不同的屏蔽方式下外磁场的分布以及外螺旋通道内海水产生的电磁力。 ２圆筒形超导磁体外磁场的屏蔽 圆筒形超导磁体的横断面图以及在无屏蔽条件下旋转磁场某瞬间的分布如图１（ａ）所示，图中Ｒ，与Ｒ：分别表示圆筒超导磁体外半径与内半径。设超导磁体建立的旋转磁场： 在ｒ＝Ｒ。处， 曰，（ｒ）＝Ｂ。ＣＯＳ（口一∞，ｔ）（１）当ｒ－＋∞时， 曰，（ｒ）＝０（２）式中Ｂ，（ｒ）为磁感应强度的径向分量；∞，为旋转磁场相对于海水的旋转角速度。 本文将要证明，在无屏蔽条件下，外磁场的曰，（ｒ）与半径ｒ的平方成反比。此旋转磁场会对船舶设备带来不利影响，必须加以屏蔽。目前有强磁屏蔽和抗磁屏蔽两种方式可供选用。 １）强磁屏蔽 采用铁磁材料制成圆筒形屏蔽，如图Ｉ（ｂ）所示，图中尺，和娥分别为圆筒屏蔽的内半径和外半径。Ｒ，应足够大，使磁感应强度径向分量日，（尺，）不大于铁磁材料的饱和值。屏蔽还应有足够的厚度，使其中的磁感应强度也不大于饱和值。在这种条件下，铁磁材料的磁导率远大于空气的磁导率，在屏蔽内表面附近的磁场方向，基本上可认为与此内表面垂直，故边界条件为： 当ｒ＝Ｒ，时， Ｂ。（ｒ）＝０（３）式中日。（ｒ）为空气中磁感应强度的周向分量（参见图Ｉ（ａ））。 ２）抗磁屏蔽 采用超导材料制成圆筒形磁屏蔽，如图１（ｅ）所示。由于超导材料具有抗磁性，当外磁场通过时，将会引起超导物质表面电流产生一个与它相反的磁 收稿日期：２００９．－０４－１９ 作者筒介：井岩（１９７６一），女，辽宁籍，讲师，硕士，从事电机及船舶推进技术研究； 马秀娟（１９６４－），女，黑龙江籍，教授，博士，从事电工技术及磁流体推进研究； 许承斌（１９３４一），男，黑龙江籍，教授，从事理论电工、磁流体推进技术等研究。万方数据
关于无线电通信设备的电磁屏蔽分析
关于无线电通信设备的电磁屏蔽分析 发表时间：2019-07-16T11:02:20.620Z 来源：《建筑模拟》2019年第22期作者：文斌1 单宝玉2 [导读] 现如今，我国现代通信技术在建设和发展过程中的势头普遍比较良好，这体现在诸多方面，特别是在无线电通信设备的实际应用效果比较良好，可以实现远距离的传输。 文斌1 单宝玉2 1.国防科技大学信息通信学院训练基地陕西省西安市 710100 2.69006部队新疆乌鲁木齐 830001 摘要：现如今，我国现代通信技术在建设和发展过程中的势头普遍比较良好，这体现在诸多方面，特别是在无线电通信设备的实际应用效果比较良好，可以实现远距离的传输。本文针对电磁屏蔽技术在无线电通信设备中的实际应用情况进行分析，为无线电通信设备在实际应用过程中的稳定性和安全性提供保障。 关键词：无线电；通信设备；电磁屏蔽 随着科学技术的不断进步和快速发展，越来越多的新型技术被广泛应用在各个领域中，同时很多技术在应用时，已经逐渐被完善和优化。在诸多技术当中，电磁屏蔽技术在无线电通信设备中得到了合理的利用，通过该技术在其中的有效应用，可以为无线电设备在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。与此同时，该技术在应用时，还可以为播出质量提供保障，满足人们在日常生活过程中的个性化要求。通常情况下，无线台站在日常运作和发展过程中，可以结合实际情况，对各种不同类型的无用信号进行屏蔽处理。由此可以看出，无线电通信设备在实际应用过程中，电磁屏蔽技术在其中具有非常重要的影响和作用。 1电磁屏蔽技术在无线电通信设备中的应用 1.1电磁场屏蔽 无线电通信设备在实际应用过程中，为了保证其在实际应用过程中的安全性和稳定性，必须要与实际情况进行结合，特别是要在指定空间范围内实现传播。通过这种方式在实践中的有效落实，不仅可以借助屏蔽体对电磁场的无用信号进行有针对性的屏蔽处理，而且还可以避免其在指定范围之内进行传播。无线电通信设备在实际运行过程中，要想实现对一些无用信号科学合理的屏蔽和处理，就必须要意识到电磁屏蔽技术在其中的重要性。在实际应用过程中，可以与实际情况进行结合，也就是在电磁经过屏蔽体的时候，要意识到并不是所有的电磁能量都会被屏蔽。在其中会剩下一部分能量，在整个传播过程中，会产生出相对应的衰减作用，也就是说在实践中其只是单纯的对其中的部分电磁能量进行吸收，这样做的根本目的是为了可以达到预期的屏蔽效果。除此之外，反射也是其中非常重要的电磁场屏蔽技术手段之一。在与实际情况进行结合分析时，发现在实践中，如果是在一些特殊的交界面当中，与其相对应的阻抗具有不可连续的特征，所以在这种背景下，如果电磁波在经过屏蔽体表面的时候，与其相对应的电磁入射波就会直接受到这种不可连续性的阻抗反射影响。这整个过程在实施过程中，可以被看作是想要实现良好屏蔽效果的主要措施之一。另外，除了上述的这两种方式和手段之外，还可以利用反射与吸收同时作用的方式。在具体操作过程中，要与实际情况进行结合，通常情况下，电磁能量在经过屏蔽体的时候，其中会有一部分直接被屏蔽体所吸收，而其中还有一部分则会直接被反射。通过这种方式，可以促使电磁能力在实践中可以得到有效控制，进而达到屏蔽的最终目的。 1.2磁场屏蔽 电磁屏蔽技术在无线电通信设备中科学合理的利用，其根本目的是为了保证无线电通信设备在正常运行过程中的有效性和安全稳定性，同时还可以实现对一些无用信号有针对性的屏蔽处理。通常情况下，磁场屏蔽过程中，屏蔽对象一般会分为低频磁场和直流磁场这两种不同类型的方式。这种类型的屏蔽技术在实际应用过程中，与电磁场屏蔽技术相比，其在实际应用过程中所呈现出的应用水平并不是很高。在实际应用过程中，其主要的应用方法就是利用屏蔽体材料在其中使用过程中所呈现出的高导词性特征，同时与其体现出的分路作用进行有效结合，这做的根本目的是为了促使磁阻或者是磁通在经过屏蔽体的时候，可以受到有效控制，实现大面积的衰减。但是对于工作人员而言，正常工作过程中，需要注意的一点就是要保证屏蔽体与设备相互之间的距离不能够太远。只有这样，才能够最大限度保证磁通量的作用可以得到有效控制[1]。除此之外，在具体操作过程中，特别是在针对屏蔽体进行设计和利用时，设计人员要意识到孔道设计在其中的重要性。在具体设计措施实施过程中，要与实际情况进行结合，很多设计人员认为孔道会促使屏蔽体自身的磁阻特性有所增加，这样就会直接导致屏蔽体在实际应用过程中的效果大大折扣。在与实际情况进行分析之后，发现在实践中如果从场地的角度出发，场地自身对屏蔽的强度比较严重，那么对屏蔽体而言，也会提出非常高的要求。在针对这一问题进行具体处理的时候，工作人员可以直接通过对双层磁屏蔽体来进行操作，这样可以在实践中实现良好的屏蔽效果。在实际应用过程中，如果想要对外部强磁场进行有针对性的屏蔽处理，那么通常为了达到良好的屏蔽效果，工作人员必须要对材料给予更多的关注和重视。由于外部强磁场屏蔽过程中提出的要求比较高，所以在对材料进行选择和利用的时候，要与外部条件进行有效结合，对其中的一些不容易饱和材料进行合理的选择和利用[2]。特别是对于一些屏蔽体内部而言，在实践中要结合实际情况，对一些饱和性比较强的高导磁材料进行合理的利用。在实践中要结合实际情况，对这些材料进行科学合理的利用，这样才可以在实践中实现对内部强磁场合理的屏蔽处理。 2电磁屏蔽技术在无线电通信设备中的应用对策 2.1屏蔽体材料的选择和利用 近年来，我国通信行业的整体发展势头比较良好，特别是无线电通信设备在其中不仅具有良好的发展形势，而且其整体应用范围也一直不断扩大。在无线电通信设备的实际应用过程中，为了保证其在实际应用过程中的效果，要结合实际情况，适当将电磁屏蔽技术科学合理的应用其中，这样可以起到良好的应用效果。该技术在应用时，要注意对屏蔽材料进行科学合理的选择，同时还要与无线电通信设备在实际应用过程中的总体结构、工作环境等这些因素进行综合考虑和分析[3]。在具体应用过程中，通常情况下为了达到良好的屏蔽效果，会选择利用一些铝或者是铜材料作为主体的导体材料，这种类型材料制作而成的高频电子设备，其不仅可以在实践中形成具有非常重要影响和作用的电磁屏蔽体，而且还可以为无线电通信设备的稳定运行状态提供有效保障。 2.2电磁屏蔽中对缝隙的控制措施 无线电通信设备在实际应用过程中，要想实现对无用信号科学合理的屏蔽和处理，就必须要意识到电磁屏蔽技术在其中的重要性。该
磁流体推进技术概述
磁流体推进的研究 姓名：娄树旗 学号：20090916 班级：04120901 专业：电子科学与技术（光电子方向） 摘要：磁流体推进是利用海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推力的一种推进方法，可用于船舶、鱼雷、潜艇等水中作业工具，具有振动小、噪声低、操作灵活等优良特点。由于超导磁体的应用，目前磁流体推进技术已处于推进实用化研究阶段，大部分科学难题都已得到解决，但仍有少部分问题没有得到有效解决，比如如何完善超导材料及磁体技术。为了能够找到克服技术难题的关键，必须从工作原理对磁流体推进技术作详细的叙述，对磁流体推进器作系统的分析和对比，从中发现线索，找到突破口。 关键词：磁流体推进；超导磁体；工作原理 一、引言： 传统的船舶动力来源一般是人力、自然力、机械力，既耗时又耗力。现代船舶改用电力 作为推动装置，大大简化了操控过程，再加上核能发电技术的日益完善，现代船舶航行现状大为改观，船速更快，船向变化更灵敏。而磁流体概念的诞生又为现代推进技术增加了改进的可行性。 二、磁流体推进的工作原理： 法拉第研究出电与磁的关系后，世人对电磁之间的关系产生了极大的兴趣，以至于电磁技术在短时间内得到了长足的发展。磁流体推进技术便是电与磁相互作用的结果。 带电离子或者通电直导线在磁场中会受到力的作用，带电粒子受的力叫洛伦兹力，通电 导线受的力叫安培力。该力与离子运动速度或者导体棒中的电流满足左手系，即伸直左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向离子运动或导体棒中电流的方向，大拇指的指向就是带电粒子或者通电直导线受到的力的方向。磁流体推进技术就是依据以上的基本原理发展起来的。 我 们 先看一个磁流体推进简图（右图所示）。 此图为磁流体推进最简单的矩形通道 图，该矩形长、宽、高分别为L 、a 、b ，电流大小为I, 电流密度为J ，电源电动势为E ，穿过绝缘板的磁场的磁感应强度为B ，海水受力海水F ，矩形通道受力为推F ，海水流 速为u ，船速为船v 。
螺旋通道磁流体推进器
螺旋通道磁流体推进器 Spiral Channel MHD Propulsion 直管马鞍型超导磁流体推进器结构简单，但超导线圈与相关结构复杂，一种螺旋通道磁流体推进器的超导线圈简单，水流通道相对复杂但对于机械制造是简单的。中科院电工所在1998 年研制了世界上第一艘超导螺旋式磁流体推进试验船(HEMS -1)，是一艘在海水中行驶的超导磁流体推进船，由于在公开资料中没有看到螺旋通道磁流体推进器的近期新技术，本课件根据(HEMS -1)有关资料对其基本结构与原理作简单介绍。 螺旋通道磁流体推进器的超导线圈就是一个圆筒形线圈，圆筒也是水流的通道，通电后圆筒线圈内产生磁场，磁场方向与线圈筒轴线平行，但在筒内任何方向的电流都不可能使水轴向流动，电磁力不可能使水流动方向与磁力线方向平行，需要采取某种方法使筒内的水转为轴向流出。在图1中有一个线圈，在线圈轴线处安装一个圆柱面电极（内电极），在线圈筒内壁面安装圆筒面电极（外电极），通上直流电，线圈产生轴向磁场，内电极接电源正极，外电极接电源负极，水在电磁力作用下在管内做环形流动，见图1。
图1-在线圈内产生环形水流 怎样让环形的水流变成轴向呢，在线圈筒内安装一块挡板，挡板以电流方向为轴，与磁力线有一定夹角（约45度），挡板拦住了环形水流，使其转为轴向，见图2。 图2-线圈内环形水流受挡板作用转为轴向
以上过程用一段3D动画来演示，动画中的红色箭头线代表电流方向，蓝色箭头线代表磁场方向，运动的绿色小球代表水流走向。 螺旋通道磁流体推进器原理动画 实际的螺旋通道磁流体推进器内不是简单的几块挡板实现水流的转向，是在线圈筒内建立螺旋通道，螺旋通道部件中部是中轴体，在中轴体上绕有螺旋片，形成螺旋通道，在通道前端还有几片导流片，在后端有几片整流片，螺旋片、整流片、导流片均由绝缘材料制作，图3是螺旋通道部件的结构。 水从螺旋通道前端进入经前端导流片后进入螺旋通道，前端导流片的作用使进入螺旋通道的水较平稳，不出现涡流或湍流，水经过通道螺旋段后到后端整流片，使流出的水由螺旋运动转为轴向流动。 图3-螺旋通道磁流体推进器的螺旋通道结构
磁流体发电技术
关于磁流体发电技术的几个问题 摘要：磁流体发电技术经过30多年的研究，已经取得相当大的进步。 但其本身技术的发展很大程度上取决于其他科学技术的发展和进步。本文首先介绍了磁流体发电的原理，然后简述了磁流体发电技术。尤其对开式磁流体发电技术及其装置进行了详细的阐述。最后，分析了通过提高发电机的效率、超导技术和解决耐高温材料等方面来改善发电技术的可行性。 关键词：磁流体 磁流体发电及其优点 发电机 超导技术 高温材料。 能源问题是21世纪世界面临的重大问题之一。我国的能源处于短缺中，又因能源储备有限，随着我国经济的飞速发展，随之面临着能源危机。而化石燃料的使用对大气造成的污染不可估量。寻找绿色无污染的能源替代品成为了当务之急，而磁流体发电技术可以解决上述的问题。 磁流体发电的研究开始于20世纪50年代末，其具有综合效率高、污染低、结构简单、启动快等优点。作为一种新型发电技术被认为是最可行、最具有竞争力的直接发电方式。迄今，中国、美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等都致力于这方面的研究和探索。随着科学技术的进步，磁流体发电具有广阔的发展空间和应用前景。 1.磁流体发电及其分类 磁流体发电是一种新型的高效发电方式，其定义为当带有等离子状态，是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引，使物质呈为正负带电粒子状态存在。 是导体流体以一定的速度垂直通过磁场进而以感生电动势产生电功率，能量从内能直接转化为电能。磁流体发电按其工作物质的循环方式可分为开式循环方式、闭式循环方式和液态金属循环方式。通常在高温和高速下，通过把钾、铯等碱金属加入到惰性的工作物质中来使其具有足够的电导率。和普通的风力、水利和核能发电，优点表现的很突出，其一是利用磁流体发电机发电，只要加快带电流体的喷射速度，增加磁场强度，就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料，再配上快速启动装置，就可以使发电机功率达到1000万KW ，这就满足了一些需要大功率电力的场合。其二是节约燃料%25~%20，甚至更多，这是个巨大的数字，具有重要的经济意义。其三是污染少也是与普通火力发电比较而言。磁流体发电有“种子”回收装置，起自动脱硫作用，大气污染大为减少；联合循环热效率高，热污染比火力发电减少三分之一，比原子能发电减少一半，大大减少冷却水的用量。此外，还有单机容量大，可达千万千瓦1台；起动快，可在几秒钟内达到满负载；比功率很大，发电机体积和重量相对比较小等。本文将对最简单的开式磁流体发电系统进行研究和探讨。
电磁屏蔽机理和设计分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/649263076.html, 电磁屏蔽机理和设计分析 作者：杨扬张世全 来源：《中国新技术新产品》2010年第13期 摘要:本文介绍了电磁干扰形成的原因,电磁兼容的机理以及电磁屏蔽的技术原理,通过介绍电磁干扰来了解到抗电磁干扰的重要性;从研究电磁屏蔽的技术原理与设计措施来比较各种方法的优缺点,从而说明采用电磁屏蔽在生活中不容忽视的优点等抗干扰措施的必要性。 关键词:电磁干扰;电磁兼容;电磁屏蔽 引言 随着社会的疾速发展,人们的生活也越来越离不开电气设备。因为电工电子设备的广泛使 用使人类被笼罩在电磁场的环境下的可能性越来越大,电工电子设备产生的电磁干扰不仅会扰 乱公共安全和通信设备的正常工作,而且对于居民日常的生活甚至人身安全都会造成影响和危害。 1电磁干扰的形成机理 电磁干扰(Electromagnetic Interference),简称EMI,即由电磁骚扰引起的设备、传输通道或传输性能的下降。电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能下降,或者对有生命或无生 命物产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰是客观存在的一种物理现象,其产生原因可能是外界 因素,也可能是自身的变化,它可引起设备和系统的降级或损害,但不一定会形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引起的后果,造成电磁干扰的后果须有三个条件:骚扰源、导致干扰传播的途径及受害设备。因此,要想达到设备的电磁兼容,需要消除骚扰源或削弱它的强度,破坏干扰传播的途径或减少干扰耦合度,精心设计受害设备的选择性或提高其抗干扰能力。引发电磁干扰的 原因可能是另一个设备或系统的有用电磁信号,也可能是某种电磁噪声。 2 电磁屏蔽机理 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作, 且不对该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。由于电子技术在各行各业中的广泛应用,在人类活动的空间无处不充斥着电磁波,因此,电子设备不解决电磁波干扰问题,就不能兼容工作。在实际应用中,人们在研究抗干扰技术方面也积累了大量的经验,不断地研究出许多实用的方法来消除电磁干扰。 电磁屏蔽机理.主要包括以下几个方面:①当电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续,对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度,只要