Устройство для формирования жидкол1еталлических

:27- 348 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических РеспуйлииЗависимое от авт. свидетельства ЪЪ Заявлено 09,11,1968 ( 1216652/26-25)с присоединением заявки МПриоритетОпубликовано 15.Л,1970, Бюллетень Лс 2Дата опубликования описания 9.1 Х.1970(л. 21 д, 35 К Н 02 п 4 Комитет по делам зобретеиий и открытий рри Совете Министров СССРИнститут электродинамики АН УССР аявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЖИ ПОРШНЕВЫХ ПОТОКМЕТАЛЛИЧЕСКИХ Изобретение относится к устройствам, работа которых основана ца взаимодействии между потоком проводящей рабочей среды и магнитным полем, и может быть использовано в жидкометаллических мапштогидродинамических (МГД) генераторах с прямоугольными каналами, работающих на слоистых потоках - потоках дискретных порций жидкого металла, приводимых в движение разделяющими их порциями сжатого газа или пара. В мощных генераторах формирование высокоскоростного слоистого потока должно проводиться при сохранении кинетической энергии, используемой при этом струи жидкого металла, что возможно только при направлении ее без торможения поочередно в два выходных канала,Известные устройства, осуществляющие подобную коммутацию, используют попеременное торможение потока жидкого металла электромагнитной силой, создаваемой при взаимодействии индуцированного в движущемся металле тока с внешним магнитным полем, такие устройства не способны коммутировать потоки значительной мощности. Целью изобретения является обеспечение надежной коммутации жидкометаллического потока в пределах частот и мощностей, тре буемых при МГД-преобразовании энергии. Согласно цзобретецшо, указанная цель достигается путем введецця в жцз 1 остцый коммутатор электродов для подВОда, к качающейся струе продольного переменного электрцче ского тока ц электромагнитпбй системы, создающей в канале коммутатора поперечное постоянное мапштцое поле.Под действием амперовых сил струя жидкого металла колеблется межддвумя крайними 0 положениями, устойчивыми вследствие максимального использования эффекта Коанда, с частотой питающего электрического тока. На фцг, 1 дана принципиальная схема 5 устройства; на фцг. 2 - вариант выполненияустройства, совмещенного с питающим трансформатором переменного тока.Боковые стенки рабочего канала 1 устройства спрофцлированы с учетом использования 0 эффекта Коацда в струе жидкого металла,вытекающего из струйного сопла 2. Выходом устройства служат два одинаковых канала 3 (слоистого потока, ца которые канал делится клиновым электродом 4, служащцм для под вода к струе переменного тока. Второй электрод б установлен на выходе струйного сопла.Между выходными каналами ц струйным соплом обе боковые стенки имеют отверстия б для организации выхода газа цлц пара, пода ваемого по каналам 7, Катушки 8 постоянного тока служат для создания в области разветвления постоянного магнитного поля.В варианте конструкции, представленном на фиг. 2, магнитная система 9 устройства используется одновременно для возбуждения постоянного магнитного поля и трансформации подаваемого на электроды 4, 5 переменного тока. Для этого в устройство введена первичная обмотка переменного тока 10 и вторичная обмотка ш тающего тока, состоящая из одного или нескольких витков шины 11, охватывающих стержень магннтопровода.Вдоль струи жидкого металла, вытекающей из сопла 2, между электродами 4 и 5 протекает переменный электрический ток. В зависимости от направления тока, взаимодействующего с постоянным магнитным полем катушек 8, в струе возникают объемные электро- динамические силы переменного направления, отклоняющие струю то к одной, то к другой боковой стенке рабочего канала 1, При этом обе стенки имеют такой профиль, что в обтекающей его струе возникают гидродинамические силы, прижимающие ее к данной стенке (эффект Коанда), Таким образом, струя металла направляется в один нз выходных каналов 3, одновременно перекрывая собой имеющиеся в этой стенке отверстия б. В этот момент через такие же отверстия противоположной стенки в другой выходной канал поступает газ или пар, давление которого равно давлению жидкого металла, В связи с высокой электропроводностью жидкого металла падение напряжения в струе при прохождении требуемого рабочего тока очень мало, г оэтому для питания устройства необходим понижающий трансформатор. В предлагаемом варианте конструкции устройства магнитопровод содержит замкнутый контур, по которому замыкается переменный магнитный поток, возбуждаемый первичной обмоткой переменного тока трансформатора, совмещенного с данным устройством. Этот магнитный поток наводит электродвижущую силу во вторичной обмотке, которая в простейшем случае имеет один виток, состоящий из струи жидкого металла и шины 11, замыкающей электроды 4 и 5. При необходимости увеличения напряжения шина может делать несколько витков вокруг стержня магнитопровода. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Описанная конструкция устройства отличается компактностью и уменьшенным весом активных материалов. Предмет изобретения 1, Устройство для формирования жидкометаллических поршневых потоков, содержащее два выходных рабочих канала, например, прямоугольного сечения, предназначенных для создания в них жидкометаллнческих поршневых потоков, разделенных объемами газообразной среды, причем поршни в каналах взаимно сдвинуты на длину поршня; трубоподвод для жидкого металла, плавно разветвляющийся и переходящий в два выходных канала; трубопроводы для газа, соединенные с областью разветвления трубопровода для жидкого металла на рабочие каналы при помощи ряда отверстий, расположенных по противоположным сторонам области вблизи плоскости разветвления, и схему, создающую в области разветвления магнитное поле, перпендикулярное плоскости разветвления, отличающееся тем, что, с целью повышения предельной мощности жидкометаллического потока, перебрасываемого из канала в канал, выше и ниже разветвления установлены электроды, осуществляющие контакт с потоком жидкого металла и соединенные со схемой, обеспечивающей протекание через электроды и поток металла в области разветвления электрического тока, взаимодействие которого с магнитным полем приводит к возникновению электромагнитной силы, перебрасывающей поток из канала в канал.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения переключения жидко- металлических потоков, магнитное поле, перпендикулярное плоскости разветвления, постоянно по величине, а ток, подводимый к электродам, изменяется с частотой, равной желательной частоте образования поршневых потоков.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения веса п габаритов устройства, питание электродов осуществляют от трансформатора, в качестве сердечника которого использован магнитопровод электромагнита, создающего магнитное поле.273348 Риг. 7 Я 7 Составитель Е. Буряк ехред А. А. Камышникова Корректор С, М, Сигал Редактор Т. А. Рыбало Типография, пр. Сапунова,Заказ 2497/12 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СовеМосква, Ж, Раушская наб., д. 45 Подписное Министров СССР