[发明专利]磁流体发电机、涡轮发动机以及发电的磁流体方法

说明书

本发明涉及磁流体发电机领域，更具体说是涉及这种发电机(10)，其包括一个由第一壁(12)和第二壁(13)分隔的工作流体的流动通路(11)，工作流体的电离装置(14)、一对臂(15)，每个所述臂都在所述电离装置(14)的下游将第一壁(12)和第二壁(13)连接在一起，从而在所述臂(15)与所述第一壁(12)、第二壁(13)之间限定一个在流动通路(11)中的通道(16)，所述通道(16)被布置为在工作流体的一部分被电离后使该部分工作流体穿过，一个用于产生垂直于通道(16)中工作流体流动方向的磁场(B)的磁体，所述工作流体由所述臂(15)和所述第一壁(12)、第二壁(13)分隔，以及至少一对电极(17)。每对电极(17)中的每个电极均被布置在由所述成对的臂(15)和所述第一壁(12)、第二壁(13)分隔的通道(16)的一侧上。每对电极(17)中的电极均沿垂直于所述磁场(B)以及垂直于通过由该对臂(15)和所述第一壁(12)、第二壁(13)限定的通道(16)的工作流体的流动方向彼此间隔。

技术领域

本发明涉及磁流体领域，更特别地涉及其在涡轮的工作流体中回收至少一部分剩余能量的使用。

背景技术

术语“涡轮”用于表示一种旨在使用工作流体的能量以致使旋转轴旋转的旋转装置。由其速度及其焓表征的工作流体的能量因此部分地转化成可由转轴提取的机械能。然而，在涡轮的下游，工作流体通常保留大量的剩余能量。在以下的描述中，相对于工作流体的正常流动方向限定了术语“上游”和“下游”。

法国专利申请FR 2 085 190已经提出了使用除涡轮之外的磁流体发电机用于回收涡轮的工作流体所包含的能量。在这种磁流体发电机中，当在与被电离流体的流量垂直的方向中受到磁场时，电离流体的流量在彼此间隔的两个电极之间在与被电离流体的流量以及与磁场垂直的另一方向中产生电流。

然而，实际上，在涡轮中结合这种磁流体发电机不是没有缺点，特别地涉及以及用于在涡轮的工作流体的流动通路中产生磁场的电极布置和设备。

发明内容

通过提出一种可更简单地结合在一种包括由相同工作流体驱动的涡轮的组件中的磁流体发电机，本发明寻求弥补这些缺陷。

在至少一个实施例中，通过以下事实实现该目的，包括由第一壁和第二壁限定的工作流体流动通路以及用于电离工作流体的电离装置的磁流体发电机另外还包括至少一对臂，每个都在所述电离装置下游将第一和第二壁连接在一起，从而在流体通道内限定一个在所述臂和所述壁之间的通道，所述通道被布置成在工作流体的一部分被电离后由其横穿，一个用于产生磁场的磁体，所述磁场在与通过由所述成对臂和所述壁限定的通道的工作流体流垂直的方向中被定向，以及至少一对电极，每对中的每个电极都被布置在由所述成对臂和所述壁限定的通道的相应侧面上，每对中的电极在与所述磁场以及与通过由所述成对臂和由所述壁限定的通道的工作流体的流动方向垂直的方向中彼此间隔。磁体可以是电磁体，任选地具有一个可有利地具有导电性的螺线管，通过将碳纳米管集成在导体芯体中，或者通过超导材料来改进所述导电性，但其也可以是永久磁体。在任一种情况下，它都可具有层压的芯体。

通过这些配备，更容易沿两个基本互相垂直并且相对于工作流体流垂直的轴线布置电极和磁体的磁极。此外，可以从涡轮的仅一部分工作流体发电，如果需要的话，例如如果涡轮用于输送相对大量的机械力，同时磁流体发电机用于提供明显更少量的电力，用于辅助目的。

具体地，每对电极的每个电极可被布置在所述成对臂的相应臂上。在这种情况下，为了在电极彼此间隔的方向中产生一种与工作流体流垂直的磁场，磁体可包括一个安装在所述臂之一内侧的芯体。然而，也可以设想一种替代装置，其中每对的每个电极被布置在限定该流动通路的相应一个壁上，所述磁体然后被布置成产生一种在所述臂彼此间隔的方向中定向的磁场。