Co to jest napęd magnetohydrodynamiczny?

Napęd magnetohydrodynamiczny (MHD) to silnik bez ruchomych części, który tworzy ciąg, przyspieszając naładowany płyn za pomocą pola elektromagnetycznego. Jest to znane jako siła Lorentza, której wielkość w newtonach na dowolnej określonej naładowanej cząstce można obliczyć, dodając gęstość pola elektrycznego w napięcia na metr do natychmiastowej prędkości cząstki cząstki w M/S, mnożąc sumę przez gęstość pola magnetycznego w Teslasie i pomnożenie tego produktu przez produkt elektryczny cząstki w kolorze kolumbs.

Gdy wzrasta intensywność pola elektromagnetycznego, wzrasta zarówno ciąg, jak i impuls specyficzny napędu magnetohydrodynamicznego. Siłę Lorentza można wykorzystać do napędu w statku kosmicznym, które stosują naładowane osocze jako pożywkę płynną, a zatem są nazywane odustnikach magnetoplazmadynamicznych (MPD). Prototypy eksperymentalne zostały przetestowane zarówno na satelitach rosyjskich, jak i japońskiCIPLINE, która bada wszelkie płyny naładowane elektrycznie. Wyjaśnienie i przewidywanie zachowania płynów naładowanych elektrycznie wymaga połączenia równań dynamiki płynów na Navier-Stokes z równaniami elektromagnetyzmu Maxwella. Oznacza to, że dwa zestawy równań różniczkowych należy rozwiązać jednocześnie, co oznacza, że ​​obliczenia są intensywne obliczeniowo i często wymagają superkomputerów.

W latach 90. Mitsubishi zbudował prototypy dla naczyń morskich, które stosowały napędy magnetohydrodynamiczne, ale one osiągnęły tylko prędkości 15 km/h (9,3 mph), pomimo prognoz 200 km/h (124,3 mph). Z powodu braku ruchomych części silniki magnetohydrodynamiczne mogą w zasadzie być niezawodne, ekonomiczne, wydajne, ciche i mechanicznie eleganckie. Ponieważ jednak ich źródłem paliwa jest energia elektryczna i nadal brakuje nam taniego sposobu tworzenia ogniw paliwowych o dużej mocy, statki wykorzystująceMHD Drive musi mieć ciężki generator pokładowy, który spala olej napędowy. Jeśli koszt wodorowych ogniw paliwowych wzrasta drastycznie w nadchodzących latach, napęd MHD może okazać się realną alternatywą dla śmigła.

W statku kosmicznym pędniki magnetoplazmadynamiczne wymagają sporo mocy - na megawatach - do optymalnego wykonywania. Dzisiaj nawet najsilniejsze generatory energii statku kosmicznego zapewniają tylko kilkaset kilowatów, co oznacza, że ​​pędniki MPD pozostają przede wszystkim przyszłej technologii. Jednak zasady działania pędników MPD pozwalają im mieć wyjątkowo wysokie impulsy specyficzne, ponad 20 -krotność specyficznego impulsu rakiet chemicznych, biorąc pod uwagę wystarczającą moc.

INNE JĘZYKI