Τι είναι ένα μαγνητοϋδυναμικό αυτοκίνητο;

Ένας μαγνητοϋδροδυναμικός δίσκος (MHD) είναι ένας κινητήρας χωρίς κινούμενα μέρη που δημιουργεί ώθηση επιταχύνοντας ένα φορτισμένο υγρό με ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.Αυτό είναι γνωστό ως η δύναμη Lorentz, της οποίας το μέγεθος σε Newton σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο φορτισμένο σωματίδιο μπορεί να υπολογιστεί με την προσθήκη της πυκνότητας του ηλεκτρικού πεδίου σε βολτ ανά μέτρο στην στιγμιαία ταχύτητα του σωματιδίου σε M/s, πολλαπλασιάζοντας το άθροισμα με την πυκνότητατου μαγνητικού πεδίου στο Teslas και πολλαπλασιάζοντας αυτό το προϊόν με το ηλεκτρικό φορτίο του σωματιδίου στο Columbs.

Όταν η ένταση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου αυξάνεται, τόσο η ώθηση όσο και η συγκεκριμένη ώθηση ενός μαγνητοδυναμικού δίσκου αυξάνονται επίσης.Η δύναμη Lorentz μπορεί να αξιοποιηθεί για πρόωση σε διαστημόπλοιο, τα οποία χρησιμοποιούν φορτισμένο πλάσμα ως υγρό μέσο και επομένως ονομάζονται Magnetoplasmadynamic (MPD) προωθητές.Τα πειραματικά πρωτότυπα έχουν δοκιμαστεί τόσο σε ρωσικούς όσο και σε ιαπωνικούς δορυφόρους.

Η μαγνητολιδροδυναμική γενικά είναι η επιστημονική πειθαρχία που μελετά τα ηλεκτρικά φορτισμένα υγρά.Η εξήγηση και η πρόβλεψη της συμπεριφοράς των ηλεκτρικά φορτισμένων υγρών απαιτεί τον συνδυασμό των εξισώσεων Navier-Stokes της δυναμικής ρευστού με εξισώσεις Maxwells του ηλεκτρομαγνητισμού.Αυτό σημαίνει ότι δύο σύνολα διαφορικών εξισώσεων πρέπει να επιλυθούν ταυτόχρονα, πράγμα που σημαίνει ότι οι υπολογισμοί είναι υπολογιστικά εντατικοί και συχνά απαιτούν υπερυπολογιστές.H (9,3 mph), παρά τις προβλέψεις 200 km/h (124,3 mph).Λόγω της έλλειψης κινούμενων τμημάτων, οι μαγνητοϋδροδυναμικοί κινητήρες μπορούν κατ 'αρχήν να είναι αξιόπιστοι, οικονομικοί, αποτελεσματικοί, σιωπηλοί και μηχανικά κομψοί.Ωστόσο, επειδή η πηγή καυσίμου είναι ηλεκτρική ενέργεια και εξακολουθούμε να μην έχουμε ένα φθηνό μέσο για τη δημιουργία κυψελών καυσίμου υψηλής πυκνότητας ισχύος, τα πλοία που χρησιμοποιούν τη μονάδα MHD πρέπει να έχουν μια βαριά γεννήτρια που καίει το ντίζελ.Εάν το κόστος των κυττάρων καυσίμου υδρογόνου αυξάνεται δραστικά τα επόμενα χρόνια, η κίνηση MHD μπορεί να αποδειχθεί μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στην έλικα.Σήμερα, ακόμη και οι ισχυρότερες γεννήτριες ισχύος διαστημόπλοιων παρέχουν μόνο μερικές εκατοντάδες κιλοβάτ, πράγμα που σημαίνει ότι οι προωθητές MPD παραμένουν κυρίως μια μελλοντική τεχνολογία.Ωστόσο, οι αρχές λειτουργίας των προωθητών MPD τους επιτρέπουν να διαθέτουν εξαιρετικά υψηλές ειδικές παρορμήσεις, πάνω από 20 φορές την ειδική ώθηση των χημικών πυραύλων, δεδομένης επαρκούς εξουσίας.