[发明专利]一种使用磁性液体发电的装置

说明书

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，特别涉及一种使用磁性液体发 电的装置。

背景技术

磁性液体是悬浮有单磁畴纳米磁性颗粒(＜＝10nm)的超顺磁性 胶体体系，由磁性颗粒、基液和包覆颗粒的表面活性剂三部分组成， 是人工制备的唯一的既有磁性，又有流动性的物质，当施加外磁场时， 磁性液体中纳米磁性颗粒的磁矩将沿磁场方向排列对外显示磁性，外 加磁场消失时，颗粒的磁矩立即又恢复到之前的混乱排列，不再显示 磁性，磁性液体的应用领域主要有真空密封、扬声器冷却等方面。

目前的新能源发电主要包括风电、核电、太阳能光伏发电等几个 大类，适合于大规模发电，对于小型的发电装置，有燃料电池及太阳 能电池，燃料电池技术发展不成熟，太阳能电池的效率低下，目前还 没有使用磁性液体发电的装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种使用 磁性液体发电的装置，具有成本低，易实施的优点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种使用磁性液体发电的装置，包括垂直圆管1，垂直圆管1内 充灌有磁性液体2，垂直圆管1的两端各配置有一个环形的永磁铁3， 永磁铁3的上下面为南北两极，两块永磁铁3的南北极相对而置，在 永磁铁3中间位置的垂直圆管1外壁缠绕有感应线圈4，感应线圈4 与外部的负载5相连形成一个回路，垂直圆管1的底部中心配置有喷 嘴6。

所述的永磁铁3与感应线圈4还可以如下配置，两块永磁铁3分 别配置在垂直圆管1的两侧，两个感应线圈4配置在永磁铁3与垂直 圆管1之间，两个感应线圈4之间串联。

一种使用磁性液体发电的装置，其工作原理为：

通过喷嘴6将非磁性物体7置于垂直圆管1的磁性液体2中，让 其做间歇运动，非磁性物体7可以是固体也可以是气体或者是与磁性 液体2不相溶的液体，对磁性液体2施加外磁场进行磁化，由于非磁 性物体7的不连续运动会造成这一区域内磁性液体2的体积发生变 化，进而磁化强度发生变化引发磁感应强度随时间变化，由于在该区 域外部缠绕有感应线圈4，这样穿过感应线圈4的磁通将随时间而改 变，基于法拉第电磁感应原理，感应线圈4中会产生感应电动势，即 可实现利用磁性液体2发电。

由于本装置的特殊设计，故而具有成本低，易实施优点，可应用 于小型发电机、分布式发电系统、余热利用等领域。

附图说明

图1为本发明的剖面图。

图2是本发明的永磁体及感应线圈的另一种布置方式的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参见图1，一种使用磁性液体发电的装置，包括垂直圆管1，垂 直圆管1内充灌有磁性液体2，垂直圆管1的上下部的外壁上各配置 有一个环形的永磁铁3，永磁铁3的上下面为南北两极，两块永磁铁 3的南北极相对而置，在永磁铁3中间位置的垂直圆管1外壁缠绕有 感应线圈4，感应线圈4与外部的负载5相连形成一个回路，垂直圆 管1的底部中心配置有喷嘴6。

参见图2，所述的永磁铁3与感应线圈4还可以如下配置，两块 永磁铁3分别配置在垂直圆管1的两侧，两个感应线圈4配置在永磁 铁3与垂直圆管1之间，两个感应线圈4之间串联。

参见图1、2，一种使用磁性液体发电的装置，其工作原理为：

通过喷嘴6将非磁性物体7置于垂直圆管1的磁性液体2中，磁 性液体2在管道内静止不动，两块永磁铁3之间的磁场为均匀磁场， 图1中磁场方向与非磁性物体7的流动方向平行且朝向相反，H表 示磁场强度，感应线圈4位于两块永磁铁3的中间位置，缠绕在垂直 圆管1的外壁上，匝数为n，并与外部的负载5相连形成一个回路， 垂直圆管1的内径为d，垂直圆管1内磁性液体2的饱和磁化强度为 M_s，在外磁场未能使磁性液体2达到磁饱和之前，磁性液体2的磁化 强度与外磁场强度H和磁性液体温度T有关，非磁性物体7在磁性 液体2中上升运动，当非磁性物体7穿过感应线圈4所在的区域时， 由于磁性液体的不可压缩性，该区域中的磁性液体质量会发生改变， 也就是磁性液体2在区域中的份额会改变，非磁性物体7离开后，磁 性液体2又重新充满该区域，区域中磁性液体2在任截面上的份额随 时间的函数为α(t)，