Магнитогидродинамический дроссель

(51)М, Кл.з Н 02 К 44/02 с присоединением заявки Йо -Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(54) МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИИ ДРОССЕЛЬ Изобретение относится к области магнитогидродинамической (МГД) техники, в частности к области усовершенствования регуляторов расхода токопроводящих сред. Оно может быть использовано для регуляторов расхода (скорости) токопроводящих сред в ядерной энергетике, например в жидкометаллических контурах атомных электростанций(АЭС)с реактором на быстрых нейтронах;в металлургической промышленности,в установках непрерывной разливки металлов,а также для других технологических целей.Известна конструкция МГД-дросселя 1), основными узлами которой являются: линейный прямоточный ка- ф нал и индуктор. Кроме того, в принципе любое МГД-устройство (2), в силу обратимости может быть МГД- дросселем, Работают эти устройстэа в режиме дросселя следующим образом. При движении токопроводящей среды в магнитном поле в ней индуцируется ЭДС, под действием которой по токо- проводящей среде текут токи, замыкающиеся в зависимости от конструкции канала по самой токопроводящей среде, специальным токозамыкающим устройст,вам (шинам) либо стенкам канала. Регулирование расхода токопроводящихсред в таких устройствах осуществляется изменением величины тока вэлектромагнитной системе, котороевызывает изменение электромагнитнойсилы, тормозящей среду.ййрокое распространение получилиИГД-дроссели с каналом кольцевого се О чения и радиальным магнитным полем (3).Существенным недостатком этихдросселей является влияние реакцииякоря, проявляющееся в ухудшении рабочих характеристик дросселей,Более перспективными могут бытьМГД-дроссели с каналами кольцевогосечения и поперечным магнитным полем. В таких устройствах происходит 20 самокомпенсация иидуктированных полей, так как индуктированные токи впределах полюсного наконечника замыкаются в противоположных направлениях.25 Известно МГД-устройство (4, содержащее индуктор и линейный прямоточный кольцевой канал, образованныйконцентрично расположенными внешними вну ренним цилиндрами, соединенны ми перегородками.Поскольку в данном устройстве кольцевой канал помещен в поперечное магнитное поле, то токи, индуктированные в секторных элементах каналов, могут замыкаться как по одному из каналов, который может ис пользоваться в качестве токозамыкающего элемента, так и по внутренним 1 цилиндрам.Поскольку токи, протекающие в жидком металле и в токозамыкающих элементах, равны по величине и обратны по знаку, то влияние реакции якоря практически исключено.Основные недостатки данного устройства, заключаются в том, что перегородки, соединяющие внешний и внутренний цилиндры, выполнены изоляционными, имеются большие сопротивления внешней цепи для токов, индуктированных в жидком металле, высота немагнитного зазора много больше 20 высоты канала.Из-за того, что перегородки выполнены изоляционными, индуктированный ток рассеивается в концевых зонах на пути поворота в токозамыкающие 25 элементы - внутренний канал. Эти зоны добавляются к сопротивлению внешней цепи, что уменьшает рабочий ток, Далее на величину тока существенное влияние оказывают как контактные сопротивления на границе жидкий металл - стенка, так и само сопротивление стенки каналавследствие этого уменьшается величина давления, срабатываемого на дросселе, необ" ходимость увеличения которого связана с увеличением габаритов и потребляемой мощности.Использование внутреннего канала в качестве токозамыкающего элемента обуславливает большую величину не магнитного зазора, вследствие чего при,одинаковой намагничивающей силе уменьшается величина индукции в зазоре, что приводит к уменьшению срабатываемого давления. Для увеличения 4 давления требуется увеличение габаритов и потребляемой мощности.Если же исключить из конструкции внутренний канал, то токи смогут замыкаться лишь по стенкам канала (внеш- у) нему) и внутреннему цилиндру. Однако при этом увеличится сопротивление внешней цепи, что опять приводит к указанным недостаткам.Таким образом, устройство 4) при испоюьзовании его в дроссельном режиме имеет как большие габариты и потребляемую мощность,так и низкую величину срабатываемого давления.Целью изобретения является уменьшение габаритов и потребляемой мощ ности, а также увеличение срабатываемого давления.Поставленная цель достигается тем, что в известном магнитогидродинамическом дросселе, содержащем индуктор 65 и линейный прямоточный канал, образованный концентрично расположенными внешним и внутренним цилиндрами,соединенными перегородками, во внутреннем цилиндре выполнены сквозныеканалы, продольные оси которых найравлены по хордам, их центры распо,ложены вдоль по крайней мере однойиз образующих этого цилиндра, а перегородки размещены в зоне сквозныхканалов и выполнены с проточнымитрактами, сообщающими сквозные каналы с кольцевым каналом.На фиг. 1 и 2 изображено предложенный дроссель в поперечном и продольном разрезах; на фиг, 3 и 4 - тоже, вариант.МГД-дроссель содержит индуктор 1,линейный прямоточный кольцевой канал,образованный внешними 2 и внутренними 3 цилиндрами, соединенными перегородками 4.МГД-дроосель работает следующимобразом. При движении потока жидкого металла в поперечном магнитномполе индуктируется ЭДС и протекаюттоки, которые в жидком металле, замыкаются по койтуру:в конструкции без перегородок,размещенных в зоне сквозных каналов(см фиг, 1 и фиг. 2): кольцевой канал - сквозной канал во внутреннемцилиндре - кольцевой канал (показано стрелками на фиг, 1)в конструкции с перегородками( см. фиг. 3 и фиг, 4): кольцевойканал - проточный тракт перегородки - сквозной канал внутреннего цилиндра - кольцевой канал.Данный дроссель имеет следующиепреимущества. Во-первых, меньше всравнении с прототипом величина немагнитного зазора, а значит, и меньшая потребляемая мощность и габариты. Во-вторых, из-за того что перегородки размещены в зоне сквозныхканалов и выполнены с проточнымитрактами, сообщающими сквозные каналы с кольцевым каналом, увеличивается срабатываемое дросселем давление, Увеличение величины срабатываемого давления происходит вследствие того, что практически по всемукольцевому каналу вектора индукциии плотности тока перпендикулярны,поэтому электромагнитная сила одинакова по всему сечению канала,Формула изобретения1. Магнитогидродинамический дроссель, содержащий индуктор и линейный прямоточный кольцевой канал, образованный концентрично расположенными внешним и внутренним цилиндрами, соединенными перегородками, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и потребляемой776489 мощности, во внутреннем цилиндре выполнены сквозные канали, продольные оси которых направлены по хордам, а центры расположены по крайней мере вдоль одной из образующих этого цилиндра.2. Дроссель по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срабатываемого давления, перегородки размещены в зоне сквозных каналов и выполнены с проточньви трактами, сообщающими сквозные каналы с кольцевыми каналом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизег 1. Авторское свидетельство СССРМ 299287, кл. В 22 О 7/2, 1968.2. Патент США М 3122663, кл.310-11,опублик. 1964.3. Витковский И.В. и др. Некоторые особенности расчета и проектирования МГД-дросселей.-фМагнитнаягидродинамика, 1977, с. 131-136.4. Патент Англии М 745460,кл. 35 А 1 Х, опублик. 1956 (прототип) . ВНИИПИ Заказ 6765,/65Тираж 730 Подписное филиал ППП "Патент",г. Ужгород, уй, Проектная, 4