MHD Generator Using an Emulsion
Description
The authors propose an MHD generator in which the, working fluid is an emulsion consisting of gas or steam in a liquid metal; the emulsion is subjected to a magnetic field and expanded in the MHD channel itself. Various solutions involving liquid metals have been proposed, but the transfer of energy from the gas to the liquid metal is usually inefficient. Moreover, there are considerable losses as the liquid metal enters and leaves the magnetic field. With the solution proposed by the authors, however, if the emulsion is sufficiently fine and homogeneous, the problem of energy transfer between the non-conducting, but elastic, gas or steam and the non-elastic, but conducting, liquid metal is solved in a highly satisfactory manner. Moreover, it is then possible to locate MHD loops entirely within the magnetic field, so that the gas is introduced and extracted while the liquid metal circulates in a closed circuit. In this way MHD losses as the liquid metal enters and leaves the magnetic field are eliminated. With MHD loops of this type the working fluid can be made to flow in complete thermodynamic cycles; compression of the gas (at low temperature) may also be achieved within an MHD system using an emulsion, so that the assembly is completely closed and without moving parts. The authors describe various arrangemements by means of which suitable thermodynamic cycles can be achieved, allowance being made for the limitations imposed by the nature of the working fluid (possible expansion ratios in the case of an emulsion) and for partial evaporation of the liquid metal. A number of loops are arranged in series on the gas flow, each operating at a successively lower temperature, this being achieved by adventitious recycling of the liquid metal. The authors also describe the way in which such an assembly of loops can be linked to a complete cycle comprising a heat exchanger and, possibly, a conventional steam cycle. The authors conclude by stating the possible thermal efficiency of such assemblies in the following two cases: an autonomous MHD generator into which the MHD working fluid passes at a temperature as low as ambient; an MHD generator coupled to a conventional steam-turbine power station. (author)
Abstract (French)
Il est proposé un type de générateur magnétohydrodynamique faisant appel, comme fluide de conversion, à une émulsion de gaz ou de vapeur dans un métal liquide, émulsion qui est soumise au champ magnétique et détçndue dans ' la tuyère MHD elle-même. Il a.déjà été proposé diverses solutions faisant appel à des métaux liquides bons conducteurs, mais la plupart du témps le transfert del'énergie du.gaz au métal liquide ne se fait pas avec un bon rendement; d'autre part, les pertes d'entrée et de sortie du métal liquide dans le champ magnétique sont importantes. Avec la solution proposée, par contre, et si l'émulsion est assez fine et homogène, le problème de ce transfert de travail entre le gaz ou la vapeur, non conducteurs mais élastiques, et le liquide, non élastique mais conducteur, est résolu d'une façon très satisfaisante. De plus, il est alors possible de constituer des boucles MHD entièrement sous flux magnétique, dans lesquelles le gaz est introduit et extrait, mais où le liquide circule en circuit fermé, ce qui a pour effet de supprimer les pertes MHD d'entrée et de sortie dudit liquide dans ou hors le flux magnétique. Grâce à de telles boucles MHD on peut faire décrire au fluide des cycles thermodynamiques complets. En effet, la compression du gaz (à basse température) peut être demandée éventuellement, elle aussi, à un système MHD à émulsion, de sorte que l'ensemble soit complètement scellé, saris machines tournantes. Il est décrit diverses dispositions qui permettent de réaliser des cycles thermodynamiques convenables, compte tenu des limitations qui sont imposées par la nature du fluide de conversion.(rapports de détente possibles d'une émulsion), et compte tenu.également de l'évaporation partielle du métal liquide. Il s'agit de l'association d'une pluralité de telles boucles en série sur le débit du gaz, et du fonctionnement à températures étagées de ces boucles, grâce à un recyclage adventice de liquide. On précise également la manière d'associer un tel ensemble de boucles, à un cycle complet comportant un échangeur de chaleur, et complété éventuellement par un cycle classique à vapeur.; Enfin, on précise ce que pourrait être le rendement thermique de tels ensembles dans.les deux cas suivants: soit un générateur MHD autonome descendant jusqu'à la source froide, soit un générateur MHD amont associé à une centrale, à vapeur classique. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Generateur Magnetohydrodynamique Fonctionnant par Emulsion
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Electricity from MHD. Vol. II. Proceedings of a Symposium on Magnetohydrodynamic Electrical Power Generation
- Imprint Pagination
- 1180 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 1077-1090
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on magnetohydrodynamic electrical power generation
- Dates
- 4-8 Jul 1966
- Place
- Salzburg (Austria)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44094935
- Subject category
- S42: ENGINEERING; S30: DIRECT ENERGY CONVERSION;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- EMULSIONS; EVAPORATION; GAS FLOW; HEAT EXCHANGERS; LIQUID METALS; MAGNETIC FIELDS; MAGNETOHYDRODYNAMICS; MHD GENERATORS; STEAM; STEAM TURBINES; THERMAL EFFICIENCY; THERMODYNAMIC CYCLES; WORKING FLUIDS
- Descriptors DEC
- COLLOIDS; DIRECT ENERGY CONVERTERS; DISPERSIONS; EFFICIENCY; ELEMENTS; EQUIPMENT; FLUID FLOW; FLUID MECHANICS; FLUIDS; HYDRODYNAMICS; LIQUIDS; MACHINERY; MECHANICS; METALS; PHASE TRANSFORMATIONS; TURBINES; TURBOMACHINERY
Optional Information
- Notes
- 6 refs., 6 figs. Imprint:In three volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--74/108