Was ist ein magnetohydrodynamischer Antrieb?

Ein magnetohydrodynamischer Antrieb (MHD) ist ein Motor ohne sich bewegende Teile, der durch Beschleunigung einer geladenen Flüssigkeit mit einem elektromagnetischen Feld Schub erzeugt.Dies ist als Lorentz -Kraft bekannt, dessen Größe in Newtons auf einem bestimmten geladenen Teilchen berechnet werden kanndes Magnetfeldes in Teslas und multiplizieren dieses Produkt mit der elektrischen Ladung des Partikels in Kolumbs.

Wenn die Intensität des elektromagnetischen Feldes zunimmt, nehmen sowohl der Schub als auch der spezifische Impuls eines magnetohydrodynamischen Antriebs zu.Die Lorentz -Kraft kann für den Antrieb in Raumfahrzeugen ausgenutzt werden, das geladenes Plasma als Flüssigkeitsmedium verwendet und daher als Magnetoplasmadynamic (MPD) -Regel bezeichnet wird.Experimentelle Prototypen wurden sowohl an russischen als auch an japanischen Satelliten getestet.

Magnetohydrodynamik im Allgemeinen ist die wissenschaftliche Disziplin, die elektrisch geladene Flüssigkeiten untersucht.Um das Verhalten elektrisch geladener Flüssigkeiten zu erklären und vorherzusagen, muss die Navier-Stokes-Gleichungen der Flüssigkeitsdynamik mit den Maxwells-Gleichungen des Elektromagnetismus kombiniert werden.Dies bedeutet, dass zwei Sätze von Differentialgleichungen gleichzeitig gelöst werden müssen, was bedeutet, dass die Berechnungen rechnerisch intensiv sind und häufig Supercomputer benötigen.H (9,3 Meilen pro Stunde), trotz Vorhersagen von 200 km/h (124,3 Meilen pro Stunde).Aufgrund des Mangels an beweglichen Teilen können magnetohydrodynamische Motoren grundsätzlich zuverlässig, wirtschaftlich, effizient, still und mechanisch elegant sein.Da jedoch ihre Kraftstoffquelle Strom ist und uns immer noch ein billiges Mittel zur Schaffung von Brennstoffzellen mit hoher Stromdichte fehlt, müssen Schiffe, die den MHD-Antrieb verwenden, einen schweren Bordgenerator, der Diesel verbrennt.Wenn die Kosten für Wasserstoffbrennstoffzellen in den kommenden Jahren drastisch zunehmen, könnte sich der MHD -Antrieb als praktikable Alternative zum Propeller erweisen.Heute liefern selbst die stärksten Spacecraft -Stromerzeuger nur einige hundert Kilowatt, was bedeutet, dass MPD -Triebwerke in erster Linie eine zukünftige Technologie bleiben.Die operativen Prinzipien von MPD -Triebwerken ermöglichen es ihnen jedoch, extrem hohe spezifische Impulse zu besitzen, mehr als das 20 -fache des spezifischen Impuls chemischer Raketen, die ausreichend Leistung sind.