Apa itu drive magnetohydrodynamic?

Drive magnetohydrodynamic (MHD) adalah mesin tanpa bagian yang bergerak yang menciptakan dorongan dengan mempercepat cairan bermuatan dengan medan elektromagnetik.Ini dikenal sebagai gaya Lorentz, yang besarnya newton pada partikel bermuatan spesifik dapat dihitung dengan menambahkan kepadatan medan listrik dalam volt per meter ke kecepatan instan partikel dalam m/s, mengalikan jumlah dengan kepadatanmedan magnet di Teslas, dan mengalikan produk itu dengan muatan listrik partikel dalam kolum.

Ketika intensitas medan elektromagnetik meningkat, baik dorongan dan impuls spesifik dari penggerak magnetohidrodinamik juga meningkat.Gaya Lorentz dapat dieksploitasi untuk propulsi di pesawat ruang angkasa, yang menggunakan plasma bermuatan sebagai media fluida, dan karenanya disebut pendorong magnetoplasmadynamic (MPD).Prototipe eksperimental telah diuji pada satelit Rusia dan Jepang.

Magnetohydrodynamics secara umum adalah disiplin ilmiah yang mempelajari cairan yang bermuatan listrik.Menjelaskan dan memprediksi perilaku cairan bermuatan listrik membutuhkan menggabungkan persamaan Navier-Stokes dari dinamika fluida dengan persamaan elektromagnetisme Maxwells.Ini berarti bahwa dua set persamaan diferensial harus diselesaikan secara bersamaan, yang berarti perhitungan ini intensif secara komputasi dan sering membutuhkan superkomputer.

pada 1990 -an, prototipe yang dibangun Mitsubishi untuk kapal laut yang menggunakan drive magnetohidrodinamik, tetapi ini hanya mencapai kecepatan 15 km/H (9,3 mph), meskipun prediksi 200 km/jam (124,3 mph).Karena kurangnya bagian yang bergerak, mesin magnetohidrodinamik pada prinsipnya dapat dapat diandalkan, ekonomis, efisien, diam, dan elegan secara mekanis.Namun, karena sumber bahan bakarnya adalah listrik dan kami masih tidak memiliki cara murah untuk menciptakan sel bahan bakar kepadatan daya tinggi, kapal yang menggunakan drive MHD harus memiliki generator onboard yang berat yang membakar diesel.Jika biaya sel bahan bakar hidrogen meningkat secara drastis di tahun -tahun mendatang, drive MHD mungkin membuktikan alternatif yang layak untuk baling -baling.

Di pesawat ruang angkasa, pendorong magnetoplasmadynamic membutuhkan daya yang cukup - di megawatt - untuk berkinerja optimal.Saat ini, bahkan generator daya pesawat ruang angkasa terkuat hanya menyediakan beberapa ratus kilowatt, yang berarti bahwa pendorong MPD tetap menjadi teknologi masa depan.Namun, prinsip operasi pendorong MPD memungkinkan mereka untuk memiliki impuls spesifik yang sangat tinggi, lebih dari 20 kali impuls spesifik roket kimia, diberikan kekuatan yang cukup.