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Magnetohydrodynamischer Generator (MHD-Generator)

Magnetohydrodynamischer Generator (MHD-Generator). von Franziska Dath. Gliederung. Einführung Geschichte Hall-Effekt Funktion Anwendung Vorteile/Nachteile Quellen. Einführung. Anlage zur Umwandlung thermischer Energie in elektrische Energie

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Magnetohydrodynamischer Generator (MHD-Generator)

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Presentation Transcript

  1. Magnetohydrodynamischer Generator(MHD-Generator) von Franziska Dath

  2. Gliederung • Einführung • Geschichte • Hall-Effekt • Funktion • Anwendung • Vorteile/Nachteile • Quellen

  3. Einführung • Anlage zur Umwandlung thermischer Energie in elektrische Energie • Besteht aus einem heißem Gas- oder Plasmastrom, einem starkem Magnetfeld und einem Verbraucher • Arbeitet mit Lorentzkraft und Hall-Effekt

  4. Geschichte • Erste MHD-Anwendung von Faraday: benutzte Themse und Erdmagnetfeld • 1971 erster MHD-Generator (U-25) in den UdSSR hergestellt • In den USA ein Prototyp in Planung • In Deutschland ein MHD-Generator in der Kernforschungsanlage Jülich Faraday(1791-1867): englischer Physiker und Chemiker, war besonders engagiert in der Elektrotechnik

  5. Hall-Effekt • Nach dem amerikanischen Physiker Edwin Hall (1855-1938) benannt • stromdurchflossene Hall-Sonde wird in ein Magnetfeld gebracht • Elektronen werden durch Lorentzkraft abgelenkt • Hall-Spannung wird induziert

  6. Funktion • Heißes(1000K/726.85°C), ionisiertes Gas (Plasma) strömt mit hoher Geschwindigkeit durch ein Magnetfeld • Durch eintritt des Plasmas in das Magnetfeld kommt es zum Hall-Effekt • positiven und negativen Ladungsträger werden durch Lorentzkraft entgegengesetzt abgelenkt

  7. Funktion • Ladungsverschiebung • Senkrecht zur Gasgeschwindigkeit und zum Magnetfeld wird Hall-Spannung induziert • Mit Elektroden abgegriffen • Verbraucher wird versorgt

  8. Verschiedene Varianten • Unterteilung der Elektroden in einzelne Segmente um ohmsche Verluste zu verringern  Last wird so auf Segmente aufgeteilt • Offene MHD-Generatoren arbeiten mit Verbrennungsgasen denen Kaliumverbindungen zugesetzt sind • Geschlossene MHD-Generatoren arbeiten mit Helium oder Argon mit Cäsium, beheizt durch Reaktor oder Sonnenspiegel

  9. Anwendung • Für Großkraftwerke einsetzbar • Um geologische Strukturen zu untersuchen und Bodenschätze zu finden • Auch bei Kernkraftwerken denkbar • In Verbindung mit Dampfkraftwerk denkbar, da hohe Temperaturen

  10. Vorteile/Nachteile • Vorteile: • größerer Wirkungsgrad als konventionelle Kraftwerke (50-60%) • geringere Umweltbelastung • intensivere Nutzung von Primärenergiereserven • kurze Anschaltzeit • Keine bewegten Teile • Schnelle Reaktion auf Lastenänderungen

  11. Vorteile/Nachteile • Nachteile: • Wegen heißer Strömungsgase schwierige technologische Probleme • Heute weitgehend im Versuchsstadium • Große Materialschwierigkeiten • Hohe Investitionskosten • Große Leistungen von 10 oder mehr MW und als Gleichstrom mit einigen 100V

  12. Quellen • http://de.wikipedia.org/wiki/MHD-Generator • http://www.biologie.de/biowiki/Magnetohydrodynamischer_Generator • http://www.strohgaeu.de/gyko/sref3.htm • http://lexikon.meyers.de/meyers/Magnetohydrodynamischer_Generator

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