MHD జనరేటర్లు అయనీకరణ వాయువు లేదా ప్లాస్మా మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం వంటి కదిలే ద్రవంతో సంకర్షణ చెందడం ద్వారా విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించే పరికరాలు. మాగ్నెటోహైడ్రోడైనమిక్ శక్తి యొక్క ఉపయోగం జనరేటర్లు 1791-1867లో స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా ద్రవ విద్యుత్ పదార్థాన్ని కదిలించేటప్పుడు ‘మైఖేల్ ఫెరడే’ చేత మొదట గమనించబడింది. MHD విద్యుత్ ప్లాంట్లు పర్యావరణ ప్రభావంతో పెద్ద ఎత్తున విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి. ఉపయోగించిన రకం మరియు ఇంధనం ఆధారంగా వివిధ రకాల MHD జనరేటర్లు రూపొందించబడ్డాయి. పల్సెడ్ MHD జెనరేటర్ రిమోట్ సైట్ల కోసం పెద్ద పప్పుల యొక్క విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
MHD జనరేటర్ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: మాగ్నెటోహైడ్రోడైనమిక్ (MHD) జనరేటర్ అనేది వేగంగా కదిలే ద్రవం, సాధారణంగా అయోనైజ్డ్ వాయువులు / ప్లాస్మాతో సంకర్షణ చెందడం ద్వారా నేరుగా శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే పరికరం. MHD పరికరాలు వేడి లేదా గతి శక్తిని మారుస్తాయి విద్యుశ్చక్తి . MHD జెనరేటర్ యొక్క విలక్షణమైన సెటప్ ఏమిటంటే టర్బైన్ మరియు విద్యుత్ రెండూ శక్తి జెనరేటర్ ఒకే యూనిట్‌లో కలిసిపోతుంది మరియు కదిలే భాగాలు లేవు, తద్వారా, కంపనాలు మరియు శబ్దాన్ని తొలగిస్తుంది, దుస్తులు మరియు కన్నీటిని పరిమితం చేస్తుంది. యాంత్రిక టర్బైన్ల కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసేందున MHD లు అత్యధిక థర్మోడైనమిక్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
జనరేటర్ ముందు ఉత్తమమైనది
MHD జనరేటర్ డిజైన్
విద్యుత్ ఉత్పత్తి చేసే పరికరం యొక్క కార్యాచరణ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి వాహక పదార్థాల సామర్థ్యాన్ని పెంచాలి. ప్లాస్మా / ద్రవంగా మారడానికి ఒక వాయువు వేడి చేయబడినప్పుడు లేదా క్షార లోహాల లవణాలు వంటి ఇతర అయనీకరణ పదార్థాలను జోడించినప్పుడు అవసరమైన సామర్థ్యాన్ని సాధించవచ్చు. MHD జెనరేటర్ రూపకల్పన మరియు అమలు చేయడానికి, ఆర్థిక శాస్త్రం, సామర్థ్యం, కలుషితమైన హైపో నాళాలు వంటి అనేక సమస్యలు పరిగణించబడతాయి. MHD జనరేటర్ల యొక్క మూడు సాధారణ నమూనాలు:
ఫెరడే MHD జనరేటర్ డిజైన్
సరళమైన ఫెరడే జనరేటర్ యొక్క రూపకల్పనలో చీలిక ఆకారపు పైపు లేదా వాహక పదార్థంతో తయారు చేసిన గొట్టం ఉంటుంది. శక్తివంతమైన విద్యుదయస్కాంతం ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు వాహక ద్రవాన్ని లంబంగా దాని గుండా వెళ్ళడానికి అనుమతిస్తుంది, వోల్టేజ్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది. అవుట్పుట్ విద్యుత్ శక్తిని సేకరించేందుకు ఎలక్ట్రోడ్లు అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబ కోణంలో ఉంచబడతాయి.
ఈ డిజైన్ ఉపయోగించిన ఫీల్డ్ మరియు సాంద్రత వంటి పరిమితులను అందిస్తుంది. చివరికి, ఫెరడే డిజైన్‌ను ఉపయోగించి తీసిన శక్తి మొత్తం ట్యూబ్ యొక్క వైశాల్యానికి మరియు వాహక ద్రవం యొక్క వేగానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
హాల్ MHD జనరేటర్ డిజైన్
ఫెరడే ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అధిక ఉత్పత్తి ప్రవాహం ద్రవ వాహికతో పాటు ప్రవహిస్తుంది మరియు అనువర్తిత అయస్కాంత క్షేత్రంతో చర్య జరుపుతుంది, దీని ఫలితంగా హాల్ ఎఫెక్ట్ వస్తుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ద్రవంతో పాటు ప్రవహించే శక్తి శక్తిని కోల్పోతుంది. ఉత్పత్తి చేయబడిన మొత్తం కరెంట్ ట్రావర్స్ (ఫెరడే) మరియు అక్షసంబంధ కరెంట్ యొక్క భాగాల వెక్టర్ మొత్తానికి సమానం. ఈ శక్తి నష్టాన్ని సంగ్రహించడానికి (ఫెరడే మరియు హాల్ ప్రభావం భాగాలు) మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం, విభిన్న కాన్ఫిగరేషన్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.
అటువంటి ఆకృతీకరణ ఏమిటంటే ఎలక్ట్రోడ్ జతలను విభాగాల గొలుసుగా విభజించి పక్కపక్కనే ఉంచడం. ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ జత ఒకదానికొకటి ఇన్సులేట్ చేయబడి తక్కువ విద్యుత్తుతో అధిక వోల్టేజ్ సాధించడానికి సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడుతుంది. ప్రత్యామ్నాయంగా, ఎలక్ట్రోడ్లు లంబంగా ఉండటానికి బదులుగా, అవి ఫెరడే మరియు హాల్ ఎఫెక్ట్ ప్రవాహాల యొక్క వెక్టర్ మొత్తంతో సమలేఖనం చేయడానికి కొద్దిగా వక్రంగా ఉంటాయి, ఇది వాహక ద్రవం నుండి గరిష్ట శక్తిని తీయడానికి అనుమతిస్తుంది. క్రింద ఉన్న బొమ్మ డిజైన్ ప్రక్రియను వివరిస్తుంది.
హాల్-ఎఫెక్ట్-జనరేటర్-డిజైన్
డిస్క్ MHD జనరేటర్ డిజైన్
హాల్ ఎఫెక్ట్ డిస్క్ MHD జెనరేటర్ డిజైన్ అత్యంత సమర్థవంతమైనది మరియు ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే డిజైన్. డిస్క్ జనరేటర్ మధ్యలో ఒక ద్రవం ప్రవహిస్తుంది. నాళాలు డిస్క్ మరియు ప్రవహించే ద్రవాన్ని కలిగి ఉంటాయి. హెల్మ్‌హోల్ట్జ్ కాయిల్స్ జత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పైన మరియు డిస్క్ క్రింద ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
ఫెరడే ప్రవాహాలు డిస్క్ యొక్క సరిహద్దుపై ప్రవహిస్తాయి, అయితే హాల్-ఎఫెక్ట్ కరెంట్ మధ్యలో ఉన్న రింగ్ ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు డిస్క్ యొక్క సరిహద్దుల మధ్య ప్రవహిస్తుంది.
ప్రస్తుత-ప్రవాహం-డిస్క్
MHD జనరేటర్ సూత్రం
MHD జెనరేటర్‌ను సాధారణంగా ఫ్లూయిడ్ డైనమోగా సూచిస్తారు, దీనిని యాంత్రిక డైనమోతో పోల్చారు - a లోహం కండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా వెళ్ళినప్పుడు కండక్టర్‌లో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
అయినప్పటికీ, MHD జనరేటర్‌లో, లోహ కండక్టర్‌కు బదులుగా ద్రవాన్ని నిర్వహించడం ఉపయోగించబడుతుంది. నిర్వహించే ద్రవం వలె ( డ్రైవర్ ) అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా కదులుతుంది, ఇది అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. MHD ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి యొక్క ఈ ప్రక్రియ సూత్రం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది ఫెరడే చట్టం యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ .
వాహక ద్రవం అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా ప్రవహించినప్పుడు, వోల్టేజ్ దాని ద్రవం అంతటా ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు ఇది ఫ్లెమింగ్ యొక్క కుడి చేతి నియమం ప్రకారం ద్రవ ప్రవాహం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం రెండింటికి లంబంగా ఉంటుంది.
MHD జెనరేటర్‌కు ఫ్లెమింగ్ యొక్క కుడి చేతి నియమాన్ని వర్తింపజేయడం, ఒక వాహక ద్రవం అయస్కాంత క్షేత్రం ‘B’ గుండా వెళుతుంది. వాహక ద్రవంలో ఉచిత ఛార్జ్ కణాలు వేగం ‘వి’ తో కదులుతాయి.
స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో వేగం ‘వి’ తో కదిలే చార్జ్డ్ కణం యొక్క ప్రభావాలు లోరెంజ్ ఫోర్స్ లా ద్వారా ఇవ్వబడతాయి. ఈ వివరణ యొక్క సరళమైన రూపం వెక్టర్ సమీకరణం క్రింద ఇవ్వబడింది.
F = Q (v x B)
ఎక్కడ,
‘ఎఫ్’ అనేది కణంపై పనిచేసే శక్తి.
‘Q’ అనేది కణానికి ఛార్జ్,
‘V’ అనేది కణం యొక్క వేగం, మరియు
‘బి’ అయస్కాంత క్షేత్రం.
వెక్టర్ ‘ఎఫ్’ కుడి చేతి నియమం ప్రకారం ‘వి’ మరియు ‘బి’ రెండింటికి లంబంగా ఉంటుంది.
MHD జనరేటర్ పనిచేస్తోంది
MHD విద్యుత్ తరం రేఖాచిత్రం సిస్టమ్ మాడ్యూళ్ళతో క్రింద చూపబడింది. ప్రారంభించడానికి, MHD జనరేటర్‌కు అధిక ఉష్ణోగ్రత యొక్క గ్యాస్ మూలం అవసరం, ఇది అణు రియాక్టర్ యొక్క శీతలకరణి కావచ్చు లేదా బొగ్గు నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే అధిక-ఉష్ణోగ్రత దహన వాయువులు కావచ్చు.
mhd- జనరేటర్-పని
గ్యాస్ మరియు ఇంధనం విస్తరణ నాజిల్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ఇది వాయువు యొక్క ఒత్తిడిని తగ్గిస్తుంది మరియు MHD వాహిక ద్వారా ద్రవం / ప్లాస్మా వేగాన్ని పెంచుతుంది మరియు విద్యుత్ ఉత్పత్తి యొక్క మొత్తం సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. వాహిక ద్వారా ద్రవం నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే ఎగ్సాస్ట్ హీట్ DC శక్తి. ఇది ఇంధన దహన రేటును పెంచడానికి కంప్రెషర్‌ను అమలు చేయడానికి ఉపయోగించబడింది.
MHD సైకిల్స్ మరియు వర్కింగ్ ఫ్లూయిడ్స్
అధిక ఉష్ణోగ్రతను ఉత్పత్తి చేయగల బొగ్గు, చమురు, సహజ వాయువు మరియు ఇతర ఇంధనాలను MHD జనరేటర్లలో ఉపయోగించుకోవచ్చు. ఇది కాకుండా, MHD జనరేటర్లు విద్యుత్ ఉత్పత్తికి అణు శక్తిని ఉపయోగించవచ్చు.
MHD జనరేటర్లు రెండు రకాలు - ఓపెన్ సైకిల్ మరియు క్లోజ్డ్-సైకిల్ సిస్టమ్స్. బహిరంగ చక్ర వ్యవస్థలో, పని ద్రవం MHD వాహిక ద్వారా ఒకసారి మాత్రమే పంపబడుతుంది. ఇది విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసిన తరువాత ఎగ్జాస్ట్ వాయువులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది స్టాక్ ద్వారా వాతావరణానికి విడుదల అవుతుంది. క్లోజ్డ్ సైకిల్ వ్యవస్థలో పనిచేసే ద్రవం పదేపదే తిరిగి ఉపయోగించడం కోసం వేడి మూలానికి రీసైకిల్ చేయబడుతుంది.
ఓపెన్ సైకిల్ వ్యవస్థలో పనిచేసే ద్రవం గాలి, అయితే హీలియం లేదా ఆర్గాన్ క్లోజ్డ్ సైకిల్ వ్యవస్థలో ఉపయోగించబడుతుంది.
ప్రయోజనాలు
ది MHD జనరేటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- MHD జనరేటర్లు వేడి లేదా ఉష్ణ శక్తిని నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తాయి
- దీనికి కదిలే భాగాలు లేవు, కాబట్టి యాంత్రిక నష్టాలు తక్కువగా ఉంటాయి
- సాంప్రదాయిక జనరేటర్ల కంటే అధిక సామర్థ్యం అధిక కార్యాచరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, కాబట్టి, సాంప్రదాయ ఆవిరి ప్లాంట్లతో పోలిస్తే MHD ప్లాంట్ యొక్క మొత్తం ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది
- కార్యాచరణ మరియు నిర్వహణ ఖర్చులు తక్కువ
- ఇది ఏ రకమైన ఇంధనానికైనా పనిచేస్తుంది మరియు మంచి ఇంధన వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటుంది
ప్రతికూలతలు
ది MHD జనరేటర్ యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ద్రవ ఘర్షణ మరియు ఉష్ణ బదిలీ నష్టాలను కలిగి ఉన్న అధిక మొత్తంలో నష్టాలకు సహాయపడుతుంది
- పెద్ద అయస్కాంతాలు అవసరం, MHD జనరేటర్లను అమలు చేయడంలో అధిక ఖర్చులకు దారితీస్తుంది
- 200 ° K నుండి 2400 ° K పరిధిలో అధిక ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలు త్వరగా భాగాలను క్షీణిస్తాయి
MHD జనరేటర్ యొక్క అనువర్తనాలు
అనువర్తనాలు
- జలాంతర్గాములు, విమానం, హైపర్సోనిక్ విండ్ టన్నెల్ ప్రయోగాలు, రక్షణ అనువర్తనాలు మొదలైన వాటికి డ్రైవింగ్ చేయడానికి MHD జనరేటర్లను ఉపయోగిస్తారు.
- వాటిని ఒక గా ఉపయోగిస్తారు నిరంతరాయ విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ మరియు పరిశ్రమలలో విద్యుత్ ప్లాంట్లుగా
- దేశీయ అనువర్తనాల కోసం విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి వీటిని ఉపయోగించవచ్చు
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). ప్రాక్టికల్ MHD జనరేటర్ అంటే ఏమిటి?
శిలాజ ఇంధనాల కోసం ప్రాక్టికల్ MHD జనరేటర్లను అభివృద్ధి చేశారు. ఏదేమైనా, తక్కువ-ధర మిశ్రమ చక్రాల ద్వారా వీటిని అధిగమించారు, ఇక్కడ గ్యాస్ టర్బైన్ల యొక్క ఎగ్జాస్ట్ ఆవిరి టర్బైన్ను నడపడానికి ఆవిరిని వేడి చేస్తుంది.
2). MHD తరంలో విత్తనాలు అంటే ఏమిటి?
విద్యుత్ వాహకతను పెంచడానికి పొటాషియం కార్బోనేట్ లేదా సీసియం వంటి విత్తనాల పదార్థాన్ని ప్లాస్మా / ద్రవంలోకి చొప్పించే ప్రక్రియ విత్తనం.
3). MHD ప్రవాహం అంటే ఏమిటి?
ద్రవం యొక్క నెమ్మదిగా కదలికను సాధారణ మరియు క్రమమైన కదలికగా వర్ణించవచ్చు. ప్రవాహ వేగంలో ఏదైనా భంగం, అల్లకల్లోలానికి దారితీస్తుంది, ప్రవాహ లక్షణాలను వేగంగా మారుస్తుంది.
4). MHD విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో ఏ ఇంధనాన్ని ఉపయోగిస్తారు?
హీలియం మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ వంటి శీతలకరణి వాయువులను MHD విద్యుత్ ఉత్పత్తికి దర్శకత్వం వహించడానికి అణు రియాక్టర్లలో ప్లాస్మాగా ఉపయోగిస్తారు.
5). ప్లాస్మా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలదా?
ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు పుష్కలంగా ఉన్నందున ప్లాస్మా విద్యుత్ యొక్క మంచి కండక్టర్. విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలు వర్తించినప్పుడు ఇది విద్యుత్ వాహకంగా మారుతుంది మరియు ఇది చార్జ్డ్ కణాల ప్రవర్తనను ప్రభావితం చేస్తుంది.
ఈ వ్యాసం యొక్క వివరణాత్మక వివరణ ఇస్తుంది MHD జనరేటర్ యొక్క అవలోకనం , ఇది మెటల్ ద్రవాన్ని ఉపయోగించి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మేము MHD జనరేటర్ సూత్రం, నమూనాలు మరియు పని పద్ధతుల గురించి కూడా చర్చించాము. అదనంగా, ఈ వ్యాసం MHD జనరేటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు మరియు వివిధ అనువర్తనాలను హైలైట్ చేస్తుంది. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, జనరేటర్ యొక్క పని ఏమిటి?
