Symulacja prostego silnika magnetohydrodynamicznego

• Autorzy: Lipiński Sz. , Supińska D.

Warianty tytułu

EN

Simulation of basic magnetohydrodynamic motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Silnik magnetohydrodynamiczny jest maszyną elektryczną, w której elementem bezpośrednio wprawianym w ruch jest płyn znajdujący się w polu magnetycznym. W opisanym przykładzie taką rolę pełni osolona woda przewodząca prąd znajdująca się w zewnętrznym polu magnetycznym pochodzącym od magnesu ferrytowego. W artykule zawarto model matematyczny zjawisk pozwalający na przewidywanie zachowania się płynu oraz wykorzystany model numeryczny, który wstępnie zweryfikowano na modelu fizycznym w laboratorium. Omawiane urządzenie wprawia w ruch obrotowy wodę znajdującą się w szalce Petriego, której zewnętrzna ścianka wyłożona jest taśmą miedzianą. Na dnie szalki położony jest magnes ferrytowy w kształcie pierścienia. Całość zasilana jest prądem stałym przepływającym poprzez płyn z umieszczonej centralnie elektrody wykonanej z miedzianego drutu do znajdującej się na zewnątrz elektrody utworzonej z taśmy miedzianej, którą wyłożona jest zewnętrzna ścianka.

EN

Magnetohydrodynamic drive is a type of electric drive, where force acts directly on fluid without mechanical moving parts. The fluid in most cases conducts electric current in magnetic field creating force. Article includes mathematical model allowing to predict fluid behavior together with incorporated numerical model, which was preliminary verified on physical model on test rig. In described example salty water conducts direct current from central electrode made of copper wire to external electrode made of thin copper sheet covering external wall of Petri dish. External magnetic field is provided by ferrite magnet located on the bottom of the vessel. In result water spins in directions according to forces created in conductor exposed to magnetic field.

Słowa kluczowe

PL

metoda objętości skończonych; magnetohydrodynamika; maszyny elektryczne; analiza numeryczna

EN

finite volume method; magnetohydrodynamics; electric drive; numerical analysis

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 3 (119)
• Strony: 65--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lipiński Sz.

• Politechnika Wrocławska Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Supińska D.

• Politechnika Wrocławska, Wrocław

Bibliografia

• [1]. Vishnevsky V., Kavertsev V., Kartashev I., Lavrinenko V., Nekrasov M., Prez A., Piezoelectric motor structures, U.S. Pat. No. 4,019,073, 1977.
• [2]. Bednarek S., Silniki magnetohydrodynamiczne z wewnętrznym zasilaniem, XI SOKFD, Warszawa 2011.
• [3]. Alfven H., Existence of Electromagnetic-Hydrodynamic Waves, Nature, Vol. 150, pp. 405-406, October 1942.
• [4]. Way S., Electromagnetic propulsion for cargo submarines, J. Hydronautics 2: 49–57, 1968.
• [5]. Takezawa S. et al., Operation of the thruster for superconducting electromagnetohydrodynamic propulsion ship YAMATO-1, Bull. Marine Eng. Soc. Japan 23: 46–55, 1995.
• [6]. Cebron D. et al., Experimental and Theoretical Study of Magnetohydrodynamic Ship Models, PLoS ONE, 12, (6): e0178599, 2017.
• [7]. Choueiri E. Y., New dawn for electric rockets, Scientific American, pp. 58-65, February 2009.
• [8]. Lipiński S., Review of electrically powered spacecraft propulsion systems, 13th Students’ Science Conference, Polanica Zdrój, 2015.
• [9]. Way S. et al., Magnetohydrodynamic generator, U.S. Pat. No. 3,214,616, 1962.
• [10]. Moreau R., Magnetohydrodynamics, Springer-Science+Business Media. B.V., 1990.
• [11]. Murawski K., Modelowanie i symulacje numeryczne zjawisk fizycznych, Dokument elektroniczny: http://kft.umcs.lublin.pl/kmur/download/papers/2011/K_Murawski_num_methods_hyper.pdf
• [12] ANSYS Fluent Advanced Add-On Modules, Release 17.2, August 2016.
• [13]. http://www.magnesy.eu/mp-90-x-45-x-13--f30---magnes-ferrytowy-t-977.html#, Dostęp: 15-10-2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).