Преобразование энергии электрогидродинамическими методами
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
236 9
Ultima descărcare din IBN:
2024-02-04 17:21
SM ISO690:2012
ГРОСУ, Фёдор, БОЛОГА, Мирча. Преобразование энергии электрогидродинамическими методами. In: Materials Science and Condensed Matter Physics, 13-17 septembrie 2010, Chișinău. Chișinău, Republica Moldova: Institutul de Fizică Aplicată, 2010, Editia 5, p. 241.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Materials Science and Condensed Matter Physics
Editia 5, 2010
Conferința "Materials Science and Condensed Matter Physics"
Chișinău, Moldova, 13-17 septembrie 2010

Преобразование энергии электрогидродинамическими методами


Pag. 241-241

Гросу Фёдор1, Болога Мирча2
 
1 Государственный Аграрный Университет Молдовы,
2 Институт прикладной физики
 
 
Disponibil în IBN: 21 aprilie 2021


Rezumat

Рассматриваются преобразования электрической энергии и/или тепловой в механическую (электрогидродинамические или термоэлектрогидродинамические насосы) и, наоборот, механической и/или тепловой в электрическую (ЭГД или ТЭГД генераторы) на основе взаимодействий электрических и гидродинамических полей – электрогидродинамики. Первый тип преобразования основан на том, что под воздействием внешних электрических полей диэлектрические жидкости (идеальные или неидеальные, т.е. слабопроводящие) при определенных условиях приходят движение, называемое электроконвективным (электроконвекция) и объясняемое пондеромоторными силами электрического поля:formulaгде первое слагаемое характеризует чистокулоновское взаимодействие поля Е с электрически заряженной жидкостью плотностью объемных свободных зарядов r .Этот вид взаимодействий наблюдается в неидеальных диэлектриках, то есть с учетом ненулевой удельной электропроводности среды s ¹ 0; второе – характерно для идеальных диэлектриков, поскольку в неидеальных оно по величине обычно значительно уступает первому. Практическим критерием идеальности или неидеальности диэлектрика служит отношение времени релаксации t =e /s к характерному времени t* - изменения внешнего поля: * t / t f1- идеальный диэлектрик * t / t p1 - слабопроводящий. При этом если поле переменное, то t* - период его колебаний. Как видно из (1) взаимодействие поля с идеальным диэлектриком возможно лишь если он неоднороден по диэлектрической проницаемости e . Если неоднородность обусловлена температурной неоднородностью жидкости, то Ñe = -e ×be ×ÑT , где be = -(1/e )(de / dT) температурный коэффициент параметра e . В неидеальном диэлектрике неоднородность по температуре приводит к электризации в соответствии с формулой r = j×Ñt = -t ×bt × j×ÑT , где bt = be + bs ; bs = (1/s )(ds / dT ) ,причемbt >> be . На основе этих термоэлектрогидродинамических взаимодействий созданы модели ТЭГД насосов, как на идеальных жидких диэлектриках, так и неидеальных. Их к.п.д. не превышают к.п.д цикла Карно, но в случае неидеальных жидкостей эффекты прокачки существеннее. Рассмотрены ЭГД насосы, работающие за счет зарядки неидеальных жидкостей и движения в изотермических условиях. Приводятся формулы для к.п.д. Обсуждается роль искажения электрического поля объемными зарядами в работе насосов, а также роль электрических токов, обусловленных внутренними и внешними полями. Второй тип преобразования -. механической и/или тепловой энергии в электрическую относится только к неидеальным диэлектрикам. Он сводится к тому, что при прокачке, электрически заряженной во внешнем электрическом поле, жидкости за счет механической или тепловой энергии можно получить электроконвективный ток k j = rυ , который и является генерируемым током. В качестве примеров рассмотрены ТЭГД генератор на неидеальной жидкости, который может работать и в режиме ТЭГД насоса, электроветровой генератор, работающий на аэрозоли в виде водных капель, ЭГД генератор, который может работать как измеритель скорости прокачки жидкости и как генератор электроэнергии. Также рассмотрен генератор типа Кельвина, которого также можно отнести к ЭГД генераторам, преобразующий потенциальную или кинетическую энергию капель воды в электрическую. Накопилось достаточное количество оценок и расчетов, а также примеров, наглядно показывающих, что ЭГД методы преобразования энергии своей простотой, оригинальностью и эффективностью заслуживают серьезного внимания.