超导磁流体推进技术—动装.pptx

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1、超导磁流体推进技术超导磁流体推进技术大和一号 磁流体推进是近四十年出现的一磁流体推进是近四十年出现的一种新型推进方式。种新型推进方式。1992 年世界第一艘年世界第一艘超导磁流体推进船超导磁流体推进船“大和一大和一1”号的试号的试航成功航成功,标志标志着磁流体推进研究进入了着磁流体推进研究进入了一个新阶段一个新阶段,目前许多造船大国目前许多造船大国纷纷对纷纷对此此技术进行详细研究技术进行详细研究,并预测此种推进并预测此种推进方式将是本世纪最具方式将是本世纪最具发展前景发展前景的船舶的船舶推进方式之一。推进方式之一。贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内

2、运动，若运动方向指向船艉，则反作用力便会推动船舶前进。基本原理基本原理 ：结构简图磁流体推进原理简图磁流体推进原理简图超导磁流体推进器的组成及结构形式超导磁流体推进器的组成及结构形式主要组成超导磁体通道电极电源和控制测量系统超导磁流体推进器的组成及结构形式超导磁流体推进器的组成及结构形式结构形式线形通道磁流体推进器螺旋形通道磁流体推进器环形通道磁流体推进器应用船舶主要构成部分应用船舶主要构成部分名称名称作用作用核反应堆舱提供能量操控舱和推进器舱装有液氮制冷装置、推进器装置和仪表台等发电机舱给推进器以及照明等其它设备供电蓄电池舱备用能源磁流体动力装置技术的特点磁流体动力装置技术的特点优点： 震动

3、噪音小、高效； 高速； 易于布置机舱； 易于控制和操作。磁流体动力装置技术的特点磁流体动力装置技术的特点震动、噪音小、高效： 由于超导磁流体推进取消了常规的螺旋桨、喷水推进、泵喷等转动机构，因而可大大降低由转动机构引起的噪声和振动。尤其在高速船舶中，螺旋桨推进不可避免地会产生空泡。空泡的产生不仅会引起船舶的振动，产生噪声，而且严重影响螺旋桨的推进效率，缩短使用寿命。而超导磁流体推进将不受此种危害，使舰船真正实现安静航行。同时摩擦损失的减小使得效率进一步提高。磁流体动力装置技术的特点磁流体动力装置技术的特点高速： 由于超导磁流体推进的动力输出装置，如磁体、电极等都是相对静止的，这样就可大大提高

4、船舶主机的功率级，不再受转动机械的功率限制，从而可制造出超大功率的高航速舰船。磁流体动力装置技术的特点磁流体动力装置技术的特点易于布置机舱： 由于超导磁流体推进器的一切设备无固定地安装在机舱内某个位置的要求，因此可以在舰船的设计中有效地利用舱室空间，供给设备安装的灵活性。磁流体动力装置技术的特点磁流体动力装置技术的特点操作灵活： 通过改变磁流体推进器中电极的极性或电流的大小即可改变推力的方向或推力的大小，而改变电极的极性或电流的大小较机械逆转或变速更容易实现，并容易做到平滑调速，从而提高了舰船的灵活性，改善了舰船的操纵性能。磁流体动力装置技术的特点磁流体动力装置技术的特点缺点： 当前技术水平下

5、成本高、速度慢； 需大型发电机，增加船只重量。目前应用范围目前应用范围 军用船舶、潜艇、鱼雷（中国、美国、俄罗斯等） 民用船舶（日本为主）美国磁流体推进的研究美国磁流体推进的研究四个研究单位美国海军水下系统中心戴维泰勒舰船研究中心阿贡 国家实验室阿夫可公司取得成果： 对超导磁体的结构和舰船上安装磁流体推进器的结构型式进行了广泛的研究，其中大型磁体的磁感应强度可达68 T，提出了潜艇上应用的环状式结构将具有最高的效率，并作了全面的试验研究，得到许多有益的结果。俄罗斯磁流体推进研究俄罗斯磁流体推进研究主要参与单位：科学院高温物理所、列宁格勒 造船学院和克雷洛夫研究院等。取得成就： 完成了50 kW

6、超导磁流体推进样机的原理性研究，包括理论和试验，并开始研制1 200 k W的超导MHD推进器。大大降低磁体线圈的绕制难度，有效地提高磁场强度，同时可解决磁体支撑内壁的强电磁应力。日本磁流体推进研究日本磁流体推进研究 日本的神户商船大学最早进行超导磁流体推进的研究。日本亦是世界上研制成第一艘超导磁流体推进船的国家，其研究目标是水面船舶。取得成就： 解决了众多的实用化问题，如超导磁体的绕制及重量减轻；推进器的整体构型及与船体的配合安装；低温容器的效率及轻量化；电极材料及电解气泡等等。中国磁流体推进的研究中国磁流体推进的研究开端：70年代，七二所曾经研究过常规导体的磁 流体推进技术（推进效率极低）

7、近年成果： 超导磁流体推进器回路试验装置的研制 螺旋式磁流体推进试验船“HEMS-1”的研制 中日高场强磁流体推进器的试验研究 中国洛神号超导磁流体潜艇试车重大突破,领先世界。超导电磁流体推进是把电能直接转换成流体动能，以喷射推进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶推进应用中具有重大价值。中科院中科院从1996年开始超导磁流体推进技术的研究，研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进实验船，2000年获中科院科技进步二等奖。建成了用于磁流体推进器水动力学研究的海水循环试验装置和用于试验船综合性能研究的航试水池。结语结语： 磁流体技术作为新出现的动力装置技术，近些年取得一定的发展，但是还不足以灵活应用，还有一些问题，相信不久在诸多科学家研究下能突破瓶颈，使其成为未来的最主要动力装置。