超导磁讲义流体推进器

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超导磁流体推进技术—动装

超导磁流体推进技术—动装

结语:
磁流体技术作为新出现的动力装置 技术,近些年取得一定的发展,但是还 不足以灵活应用,还有一些问题,相信 不久在诸多科学家研究下能突破瓶颈, 使其成为未来的最主要动力装置。
开端:70年代,七〇二所曾经研究过常规导体的磁 流体推进技术(推进效率极低)
近年成果:
• 超导磁流体推进器回路试验装置的研制 • 螺旋式磁流体推进试验船-“HEMS-1”的研制 • 中日高场强磁流体推进器的试验研究
中国洛神号超导磁流体潜艇试车重 大突破,领先世界。超导电磁流体推进是 把电能直接转换成流体动能,以喷射推 进取代传统螺旋桨推进的新技术,它具 有低噪音和安全性等特点,在特殊船舶 推进应用中具有重大价值。中科院从 1996年开始超导磁流体推进技术的研究, 研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁 流体推进实验船,2000年获中科院科技 进步二等奖。建成了用于磁流体推进器 水动力学研究的海水循环试验装置和用 于试验船综合性能研究的航试水池。
磁流体动力装置技术的特点
操作灵活:
通过改变磁流体推进器中电极的极性或电流的大小即 可改变推力的方向或推力的大小,而改变电极的极性或电 流的大小较机械逆转或变速更容易实现,并容易做到平滑 调速,从而提高了舰船的灵活性,改善了舰船的操纵性能。
磁流体动力装置技术的特点
缺点:
• 当前技术水平下成本高、速度慢; • 需大型发电机,增加船只重量。
磁流体推进原理简图
结构简图
超导磁流体推进器的组成及结构形式
主要组成
超导磁体 通道 电极 电源和控制测量系统
超导磁流体推进器的组成及结构形式
线形通道磁流体推进器
结构形式
螺旋形通道磁流体推进器
环形通道磁流体推进器
应用船舶主要构成部分

磁流体推进器原理

磁流体推进器原理

磁流体推进器原理磁流体推进器(Magnetohydrodynamic Propulsion,MHD)是一种利用磁场作用在电离气体中产生推力的推进技术。

它能够在真空中无需使用传统的推进剂,而利用气体的电离状态进行推进。

磁流体推进器拥有许多独特的优点,因此在太空探索和航天领域引起了广泛的关注。

磁流体推进器的工作原理基于磁流体力学的理论。

当电离气体中的自由电子受到磁场约束时,它们会受到洛伦兹力的作用而产生运动。

通过合理地设计磁场结构和电离气体的流动状态,可以使电离气体中的电子流动形成推进力,从而驱动太空器或飞行器进行推进。

磁流体推进器可以根据其推进方式的不同分为直线型和脉冲型。

直线型磁流体推进器是连续供应电离气体,通过不断地加速气流来产生推进力。

脉冲型磁流体推进器则是在短时间内释放大量的电离气体,产生瞬时的推进力。

这两种推进方式各有优势,可以根据具体的任务需求进行选择。

在实际应用中,磁流体推进器需要解决一些挑战。

首先是电离气体的供应和控制问题。

为了维持推进器的正常工作,需要持续地提供足够的电离气体,并且要能够精确地控制其流动状态。

其次是磁场的设计和控制。

合理地设计磁场结构可以提高推进效率和稳定性,但是也需要考虑能源消耗和系统复杂性等因素。

磁流体推进器在太空探索和航天领域具有广阔的应用前景。

首先,它可以作为主要推进系统,用于提供足够的速度和能量来到达目的地。

其次,磁流体推进器也可以作为辅助推进系统,提供微小调整和修正的能力。

此外,由于磁流体推进器无需传统的推进剂,可以减轻整个系统的重量和体积,提高有效载荷比例。

总之,磁流体推进器作为一种创新的推进技术,具有许多独特的优势和应用前景。

通过深入研究其工作原理和解决相关技术问题,我们可以进一步推动磁流体推进器的发展,并为太空探索和航天领域带来更多的突破和创新。

一种超导型磁等离子体推进器[发明专利]

一种超导型磁等离子体推进器[发明专利]

专利名称:一种超导型磁等离子体推进器
专利类型:发明专利
发明人:宋云涛,郑金星,刘菲,刘海洋,李永,周成,王戈,李明,朱小亮,吴友军,马林森,朱雷,张午权
申请号:CN202011182230.6
申请日:20201029
公开号:CN112412720A
公开日:
20210226
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种超导型磁等离子体推进器,包括推进器阴极和推进器阳极,所述推进器阴极包括阴极进气管、固定环件、内腔体、外腔体、喷管固定座和阴极喷管,所述阴极进气管固定连接在所述内腔体前端,所述内腔体后端通过螺纹连接喷管固定座,所述喷管固定座与所述阴极喷管固定连接;所述内腔体、喷管固定座和阴极喷管均为中空结构,共同构成阴极进气通道;所述固定环件和外腔体固定嵌套在所述内腔体外侧;所述推进器阳极一端固定连接绝缘管件,所述绝缘管件和推进器阳极均嵌套在所述外腔体外侧。

本发明推进器阳极通过螺旋式换热单元和多通道换热单元进行降温,实现阳极端部的均匀冷却。

申请人:中国科学院合肥物质科学研究院
地址:230031 安徽省合肥市蜀山湖路350号
国籍:CN
代理机构:广州科沃园专利代理有限公司
代理人:张帅
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浅谈磁流体推进器

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。

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。

1二、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。

超导磁流体推进器

超导磁流体推进器

超导磁流体推进器我国代号为“洛神”的“超导磁流体推进器”潜艇研制已经取得了重大突破,开始进入试车定型阶段。

我国是个海洋大国,随着大洋经济的到来,我们越来越意识到海洋的重要性。

但是由于我国的海军建设一直以来都是以近岸防御为主,而对保护稍远的海上利益却显得有些力不从心。

于是大力发展远洋海军,对中国来说是势在必行。

可是,一味追赶,一味模仿外国海军的模式,总令中国头头脑脑们陷入极大的被动。

于是在90年代初期,由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责,一个称为“剑鱼”(99工程)的计划实施了,其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。

从开始研制到今天试车成功这十几年时间里,我们的科学家们可谓是创造了人类的一个奇迹。

下面我们就以下几个方面对我国的新型潜艇进行了解:中国“洛神”超导磁流体推进器潜艇90年代初期,由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责,一个称为“剑鱼”(99工程)的计划实施了,其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。

从开始研制到今天试车成功共花费这十几年时间.1、外型:当初分别参照了俄罗斯K级(“基洛”877-636)型艇,以及美国的“弗吉尼亚”级核潜艇,还有法国“红宝石”核潜艇作为新舰风洞模型。

然而这些在以前的动力装置下,被喻为世界顶尖的水滴型设计的外型,在以超导磁流体作为动力的风洞实验中,其钝型的舰首在高速行驶下会与海水形成一个酷似音障的水障,因此大大影响了航速。

于是,凝聚着中国的设计人员的智慧和力量的鱼形外型出现,并近乎完美的通过了风洞试验。

其首部与尾部各有一对升降舵,在使用中,首升降舵主要用于产生正、负升力,改变或稳定航行深度;而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。

两侧及围壳、舵内壳采用最新的高强度塑钢,它的承受力比目前的潜艇钢高出三倍以上,下潜最深深度可达800―1000米。

而船体则包裹着一层由特殊材料制成的弹性“皮”称为“无回声蒙皮”,这种皮使艇壳对于声纳波几乎无反射.2、动力:“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题,它由几个部分构成:A、蓄电池舱:作为备用能源,磁流体推进器仍须装备一定数量的蓄电池,该舱*近艇的中部指挥舱下层空间。

磁流体推进器原理

磁流体推进器原理

磁流体推进器原理
磁流体推进器是一种利用磁场和流体相互作用产生推进力的推进装置。

其原理基于磁流体力学和电磁场理论,通过控制磁场和流体的相互作用,实现推进器的推进效果。

磁流体推进器的原理可以分为磁流体力学原理和电磁场原理两个方面来进行解析。

首先,从磁流体力学原理来看,磁流体推进器利用磁场对流体的作用力来产生推进效果。

当流体通过磁场时,磁场会对流体施加一个力,这个力称为洛伦兹力。

洛伦兹力的大小和方向取决于流体的速度、磁场的强度和流体的电荷状态。

通过合理设计磁场的分布和流体的流动状态,可以实现对流体施加的洛伦兹力达到推进效果的目的。

其次,从电磁场原理来看,磁流体推进器利用电磁场的作用来控制流体的运动状态,从而实现推进效果。

通过在流体中施加电流,可以产生磁场,而改变电流的大小和方向可以控制磁场的分布和强度。

通过控制磁场的分布和强度,可以实现对流体施加的力的调节,从而实现推进效果。

综合以上两个原理,磁流体推进器的工作原理可以简单概括为,通过控制磁场和流体的相互作用,实现对流体的推进效果。

在实际应用中,磁流体推进器可以通过改变磁场的分布和强度,控制流体的流动状态,从而实现推进器的推进效果。

磁流体推进器的原理具有许多优点,例如推进效率高、推进噪音小、对环境无污染等。

因此,在航天、船舶、飞机等领域都有着广泛的应用前景。

随着科学技术的不断发展,磁流体推进器的原理也在不断完善和改进,相信在未来会有更多的创新和突破,为人类的科技发展做出更大的贡献。

中国领先世界的“超导磁流体推进器”潜艇

中国领先世界的“超导磁流体推进器”潜艇

中国领先世界的“超导磁流体推进器”潜艇对于大多数军迷朋友来说;什么是“超导磁流体推进器”潜艇?确实还是一个陌生的话题,由于它不同于一般常规潜艇和核潜艇所不具有的超常作战能力,从某种意义上来说;是质的飞跃,跨时代的发展。

它所爆发出的威慑力量和神秘面纱让我们的敌人望而生畏。

日前,笔者有幸参加了一次由中国科学院电工所与中国舰船研究院相关部门合作完成的超导磁流体潜艇概念艇展示会,在北京展示大厅,一艘非常前卫,酷似美国“弗吉尼亚”级核潜艇的中国“超导磁流体推进器”潜艇引起了大批海军将、校官的极大兴趣和驻足品评。

大家都说;要是中国能早日完成领先世界的“超导磁流体推进器”潜艇,那么就能摆脱目前中国海军,特别是潜艇、核潜艇噪声大、航速慢的桎梏,这是引导世界潮流的未来之艇。

带着这份包含着对中国海军走向世界、早日成为海洋大国的梦想……我鼓起勇气、使出浑身解数,软磨硬泡,总算把“超导磁流体推进器潜艇”的总设计师,中国舰船研究院万小笠博士请来为大家讲解。

什么是“超导磁流体推进器”潜艇?(以下是笔者和万小笠博士的采访录:)笔者问:万博士,请问什么是“超导磁流体推进器潜艇”?它和一般常规潜艇、核潜艇有什么本质上的区别?答:所谓的“磁流体推进器”就是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。

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。

笔者问:那是不是现有的任何舰艇都无法追踪和探测“磁流体推进器潜艇”?答:是的,按目前来说或者是不远的将来,没有任何一种舰艇能有效的对付它,可以这么说;目前还没有抗衡的武器和办法。

超导磁流体推进技术

超导磁流体推进技术

超导磁流体推进技术
佚名
【期刊名称】《船电技术》
【年(卷),期】2018(38)7
【摘要】传统机械传动类推进器(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。

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、噪声低、操作灵活等优点,因此在潜艇等军事单位方面极具研究和应用价值。

【总页数】4页(PJ0001-J0004)
【关键词】磁流体推进器;喷水推进器;技术;超导;机械传动;机械振动;相互作用力;推进装置
【正文语种】中文
【中图分类】U664.3
【相关文献】
1.船舶磁流体推进与高温超导 [J], 李亚旭;刘晓林
2.扬弃机械运动,海水源源喷涌,超静、极速源自:超导磁流体推进新技术 [J],
雨帆
3.超导螺旋式电磁流体推进试验船(HEMS-1) [J], 沙次文;周适;彭燕;杨爱华;秦军庆
4.扬弃机械运动,海水源源喷涌,超静、极速源自:超导磁流体推进新技术 [J], 雨帆
5.船舶超导磁流体推进技术展望 [J], 王天奎;顾建民
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