O que é uma unidade de magneto -hidrodinâmica?

Uma unidade de magneto -hidrodinâmica (MHD) é um motor sem peças móveis que cria impulso acelerando um fluido carregado com um campo eletromagnético. Isso é conhecido como Força Lorentz, cuja magnitude em Newtons em qualquer partícula carregada específica pode ser calculada adicionando a densidade do campo elétrico em volts por metro à velocidade instantânea da partícula em m/s, multiplicando a soma pela densidade do campo magnético no columbs e multiplicando o produto pela carga elétrica da parte da partida na partida.

Quando a intensidade do campo eletromagnético aumenta, tanto o impulso quanto o impulso específico de um acionamento magneto -hidrodinâmico também aumentam. A força de Lorentz pode ser explorada para propulsão na espaçonave, que usa plasma carregado como meio de fluido e, portanto, são chamados de propagaxres magnetoplasmadinâmicos (MPD). Protótipos experimentais foram testados em satélites russos e japoneses.

magneto -hidrodinâmica em geral é o DIS científicoCiPline que estuda quaisquer fluidos eletricamente carregados. Explicar e prever o comportamento de fluidos carregados eletricamente requer a combinação das equações de Navier-Stokes da dinâmica de fluidos com as equações de eletromagnetismo de Maxwell. Isso significa que dois conjuntos de equações diferenciais devem ser resolvidos simultaneamente, o que significa que os cálculos são computacionalmente intensivos e freqüentemente requerem supercomputadores.

Nos anos 90, a Mitsubishi construiu protótipos para embarcações marítimas que usavam unidades magneto -hidrodinâmicas, mas essas apenas atingiram velocidades de 15 km/h (9,3 mph), apesar das previsões de 200 km/h (124,3 mph). Devido à falta de partes móveis, os motores magneto -hidrodinâmicos podem, em princípio, ser confiáveis, econômicos, eficientes, silenciosos e mecanicamente elegantes. No entanto, como sua fonte de combustível é eletricidade e ainda não temos um meio barato de criar células de combustível de alta densidade de potência, navios que usam oO MHD Drive deve ter um gerador a bordo pesado que queime diesel. Se o custo das células de combustível de hidrogênio aumentar drasticamente nos próximos anos, o MHD Drive poderá ser uma alternativa viável à hélice.

Na espaçonave, os propulsores magnetoplasmadinâmicos requerem uma quantidade razoável de energia - nos megawatts - para ter um desempenho ideal. Hoje, mesmo os geradores de energia da nave espacial mais fortes fornecem apenas algumas centenas de quilowatts, o que significa que os propulsores do MPD permanecem principalmente uma tecnologia futura. No entanto, os princípios operacionais dos propulsores de MPD permitem que eles possuam impulsos específicos extremamente altos, mais de 20 vezes o impulso específico de foguetes químicos, com energia suficiente.