КОМБИНИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОД МГД - ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1994 года по МПК H02K44/10 

Изобретение касается МГД-преобразования энергии, а именно устройства электрода МГД-генератора, и может быть использовано в конструкциях каналов МГД-генераторов.

Целью изобретения является увеличение срока службы электрода и снижение приэлектродных потерь энергии.

На фиг. 1 показан электрод (вид на огневую поверхность электрода со стороны потока плазмы); на фиг. 2 - потока плазмы показано стрелкой).

Электрод состоит из охлаждаемого металлического каркаса 1, с ребрами 2, выполненными из теплопроводного изоляционного материала (например, вакуумно-плотного нитрида алюминия), и ребрами 3, выполненными из электроды теплопроводного материала (например, вакуумно-плотного дисперсно-упрочненного материала на основе хрома и окиси магния). Ребра 2 и 3 образуют ячейки 4, в которых расположен токопроводящий керамический материал 5 (например, набивная масса ЦИНИФБ на основе стабилизированного диоксида циркония), или 6 (набивная масса на основе легированного хромита иттрия или хромита лантана). Для улучшения токоотвода от материала 5 к металлическому каркасу 1 и ребрам 3 внутренняя поверхность ячеек 4 по границе с массой ЦИНИФБ покрыта промежуточным слоем электропроводного высокотемпературного клея 7 ЦИРИНФ на основе окиси индия.

В пазах 8, выполненных в каркасе 1, укреплены ребра 2, 3 с натягом пайкой или с помощью электропроводного клея 7. В каркасе электрода 1 выполнены каналы водяного охлаждения 9.

Работа устройства поясняется примерами.

П р и м е р 1. Под действием ЭДС, индуцируемой в электропроводном потоке плазмы, движущемся в поперечном магнитном поле вдоль канала МГД-генератора по электроду-катоду и ответному электроду-аноду, (на чертежах не показан) через плазму течет электрический ток. На огневой поверхности катода происходит эмиссия электронов в плазму, а на поверхность анода из плазмы поступают электроны. Под действием эффекта Холла ток концентрируется на верхней по потоку части электрода-анода и нижней по потоку части электрода-катода. Ребра 3 из электропроводного материала ПХМ воспринимают ток из плазмы и от токопроводной набивной массы ЦИНИФБ (через промежуточный слой токопроводного клея ЦИРИНФ) и передают его во внешнюю цепь через охлаждаемый металлический каркас 1, а ребра 2 из изоляционного материала нитрида алюминия ток не воспринимают. Тепловой поток от плазмы воспринимается огневой поверхностью электрода и отводится в систему его охлаждения через теплопроводные ребра 2 и 3. Эти ребра обеспечивают механическую и термическую прочность керамического материала 5, расположенного в ячейках 4.

П р и м е р 2. Отличие примера 2 от примера 1 заключено в том, что все ребра 2 и 3 выполнены из изоляционного теплопроводного материала нитрида алюминия. Токопроводящий материал 6 в этом примере целесообразно изготовлять из набивной массы ХЛФ на основе хромита лантана, обладающей более высокой электропроводностью, чем набивная масса ЦИНИФБ. (56) Патент США N 3274408, кл. 310-11, 1967.

Патент США N 3454798, кл. 310-11, 1969.

Изобретение касается МГД-преобразования энергии, конкретно устройства электрода МГД-генератора и может быть использовано в конструкциях каналов МГД-генераторов. Целью изобретения является увеличение срока службы электрода и снижение приэлектродных потерь энергии. Электрод состоит из охлаждаемого металлического каркаса 1 с ребрами 2, выполненными из теплопроводного изоляционного материала, например, вакуумно-плотного нитрида алюминия, и ребрами 3, выполненными из электропроводного теплопроводного материала. Ребра 2 и 3 образуют ячейки 4, в которых расположен токопроводящий керамический материал 5 или 6. Для улучшения токоотвода от материала 5 к металлическому каркасу 1 и ребрам 3 внутренняя поверхность ячеек 4 по границе с массой покрыта промежуточным слоем электропроводного клея 7. В пазах 8, выполненных в каркасе 1, укреплены ребра 2, 3 с натягом пайкой или с помощью электропроводного клея 7. В каркасе электрода 1 выполнены каналы водяного охлаждения 9. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОД МГД - ГЕНЕРАТОРА, содержащий охлаждаемый металлический каркас, электропроводные ребра, укрепленные в пазах, выполненных в метллическом каркасе, и образующие ячейки, в которых размещен токопроводящий керамический материал, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы электрода и снижения приэлектродных потерь энергии, часть ребер, расположенных в зоне концентрации тока на электроде, определяемой действием эффекта Холла, выполнена из теплопроводного изоляционного материала. 2. Электрод по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплопроводного изоляционного материала для ребер использован нитрид алюминия, а электропроводные ребра выполнены из материала на основе хрома и оксида магния.