УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРШНЕВЫХ ПОТОКОВ
Изобретение относится к области производства электр-ической энергии с помощью генераторов особого типа, а именно, генераторов, в которых взаимодействие между потоком проводящей среды и магнитным полем превращает кинетическую и тепловую энергию среды в электрическую энергию, генераторов, именуемых мапштогидродинамическими (МГД) генераторами.
Более узко изобретение относится к МГД генераторам, работающим на порщ-невых Жидкометаллических потоках, разделенных порциями рабочего газа или пара, и соверщенствует узел формирования таких потоков.
Известно устройство для формирования жидкометаллических поршневых потоков, взаимно сдвинутых на длину порщня и разделенных объемами газообразной среды, содержащее два выходных рабочих канала, трубоподвод для жидкого металла, плавно разветвляющийся и переходящий в выходные каналы, и труб01подводы для газа, в которые при работе устройства подают газ пе1ременного давления, в частности, переключаемый триггерным устройством поток газа. Поочередная подача непрерывно поступающей на вход жидкости в два или несколько выходных канала позволяет сохранять в известных устройствах кинетическую энергию потока и обеспечивать
высокую эффективность формирования порщневых потоков.
Однако известные уст1ройства, в кото|рых для изменения давления газа в газовых трубонроводах используется эффект Коанда, способны осуществлять эффективное формирование лнщь потоков весьма малых мощностей. Цель изобретения - повыщение мощности формируемых потоков без использования каких-л-ибо мощных переключателей газового потока высокого давления. Это достигается установкой в устьях трубоподводов для газа резонансных газовых камер, соединенных с соответствующими выходными каналами через отверстия, распределенные по их общей стенке. При этом периодическая подача пара осуществляется путем его пульсационного истечения в жидкость без применения триггерных устройств. При непрерывном натекании
газа в камеру давление в ней повышается, происходит прорыв газа в жидкость и истечение его с ббльщим расходом, чем заполнение камеры. Давление в камере снова падает, течение жидкости восстанавливается, и процесс
повторяется.
ров исходных потоков, например, при регулировании мощности, камеры содержат регуляторы в виде подвижные перегородок, с помощью которых можно изменять их объем.
В тех случаях, когда необходимо более точно поддерживать заданную частоту, в устройстве целесообразно осуществлять режим вынужденных колебаний, близких по частоте к собственным колебаниям. С этой целью в жидком металле известным способом создают элект|родинамиче€кие отклоняющие силы переменното направления. Так как в этом случае для переключения потока по-лрежнему используют энергию пара, электрическая мощ«ость, потребляемая таким ком бинированным устройством на задание частоты колебаний прИ настройке резонансной полости на близкую частоту, несравнимо меньще, чем зат|раты мощности только на электромагнитное отклонение потока жидкого металла.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен вариант устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг. 2 - вариант комбинированного, устройства с электромагнитной Стабилизацией частоты.
Два жидкостных сапла / симметрично ответвляются от общего трубопровода для металла 2 и переходят в рабочие каналы 3, имеющие в своих стенках ряд профилированных отверстий 4. Рабочие каналы сопряжены с выходными каналами 5. Отверстия 4 соединяют рабочие каналы с резонансными камерами 6, которые с другой стороны соединены входными отверстиями 7 с газовыми трубаподводами 8. Трубоподводы для газа могут представлять собой независимые паровые контуры. Внутри камер помещены регулировочные 1перего|родки 9, перемещаемые приводом 10. Электромагнитный стабилизатор частоты содержит электромагнит постоянного тока 1J (фиг. 2) и электроды 12, подключенные к источнику переменного тока.
При работе устройства поступающая непрерывно по Т1рубе 2 жидкость через одно из сопел 1 подается в ближайший рабочий канал 5 до тех пор, пока поступающий из сопла 7 газ не повысит давления в резонансной камере 6 до давления прорыва. После этого газ проходит через отверстия 4 в рабочий канал
3и выходной канал 5, заставляя поток жидкости направляться в соседний выходной канал. Мгновенный расход газа через отверстия
4превышает его подачу через сопло 7 (в рреднем эти расходы равны). Поэтому истечение
газа из резонансной камеры приводит к понижению давления в ней и восстановлению течения жидкости, путь которой в соседней ветви к этому времени преграждается прорывом
газа в рабочий канал. Время полного цикла зависит От параметров газового потока и объема резонансной камфы. Уменьшая этот объем путем перемещения пе|регородки 9 при по.мощи привода 10, например, гидравлического, можно повысить частоту переключений. Если частоту переключений жидкометаллических порщней требуется поддерживать строго постоянной или изменять по заданному закону, вдоль потока жидкости между электродами 12 пропускают переменный ток заданной частоты. Взаимодействуя с постоянным магнитным полем электромагнита 11, ток создает в жидкости переменные электродинамические усилия, определяющие момент пареключения потока из одного канала в другой.
Предмет изобретения
1. Устройство для формирования жидкометаллических поршневых потоков, взаимно сдвинутых на длину поршня и разделенных объемами газообразной ареды, содержащее два выходных канала, трубоподвод для жндкого металла, разветвляющийся в выходные каналы, и трубоподводы для газа, отличающееся тем, что, с целью повышения мощности формируемых потоков, устройство содержит две газовые каме|ры, каждая и,з которых окружает один из выходных каналов в месте его ответвления и соединена с трубоподводом газа через входное отверстие, а с выходным каналом - через ряд отверстий, распределенных по его стенке.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью регулирования частоты образования порщней, каждая газовая камера соде|р1жит подвижную перегородку, предназначенную для изменения рабочего объема камеры.
Жидкости
..
|;:;р-.-. :-.)/V|---. J- l |/ // нЖидкость
Фиг-. 2
