[发明专利]用于液态金属磁流体发电研究的实验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，包括：泵头，过滤器，涡轮流量计，回收球阀，管道，前置压力变送器，发电通道，聚磁装置，后置压力变送器；其中：

所述管道通过法兰将凸轮转子泵的泵头的进口、过滤器、涡轮流量计、回收球阀、发电通道和凸轮转子泵的泵头的出口连接起来共同组成循环管路；

所述前置压力变送器、后置压力变送器分别在安装在发电通道的入口、出口的管道上；所述聚磁装置包围在发电通道的外围，聚磁装置中的磁铁与发电通道的绝缘通道板间隙配合。

2.如权利要求1所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述发电通道由绝缘通道板、中间绝缘法兰、连接法兰、过度法兰和电极组成，一对绝缘通道板和一对电极通过螺钉连接，中间形成方形通道；所述中间绝缘法兰为两组，对称地设置在所述电极的两端；所述连接法兰、变径管和过度法兰依次密封固定在一起；所述过度法兰、中间绝缘法兰和绝缘通道板固定在一起；所述电极的外端面上开接线孔，用于接入导线或者探测仪器。

3.如权利要求2所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，通过螺钉将中间绝缘法兰、过度法兰和绝缘通道板固定连接在一起；

优选地，所述中间绝缘法兰与绝缘通道板之间，中间绝缘法兰与过度法兰之间均通过密封圈进行密封；

优选地，所述通道绝缘板其与电极之间的接触面采用托马斯PEEK粘接高强结构胶涂匀粘接密封，并用螺钉进行紧固。

4.如权利要求2所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述聚磁装置为中间开设方形通孔的结构，所述方形通孔的上、下相对两面上分别固定N极磁铁和S极磁铁，电极和绝缘通道板设置在N极磁铁和S极磁铁之间的间隙中。

5.如权利要求4所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述聚磁装置的外壳由方型铁壳和凹型铁壳组成，所述凹型铁壳的上、下相对两面中间均设置有安装磁铁的螺纹孔；

优选地，所述凹型铁壳和方型铁壳均由电工纯铁铸造；

或者，所述连接法兰上设置有通孔，通过该通孔实现连接法兰和管道之间的可拆卸连接。

6.如权利要求1-5任一项所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述管道上设置有排气孔和注液孔，在注液孔加注液态金属磁流体时，排气孔可排出管道内的空气；

优选地，所述排气孔、注液孔均采用带有螺纹的密封盖密封。

7.如权利要求1-5任一项所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述凸轮转子泵由电动机，减速器，控制柜和泵头组成，控制柜用于改变电动机的转速和转向，电动机通过连接减速器带动泵头内的转子旋转。

8.如权利要求1-5任一项所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括支撑底座和管夹，所述管道上安置管夹固定，管夹通过立柱与支撑底座连接；优选地，所述聚磁装置通过立柱固定在支撑底座上；优选地，所述支撑底座上安装有万向脚轮。

9.如权利要求1-5任一项所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置，其特征在于，所述前置压力变送器、后置压力变送器均通过螺纹连接分别在安装在发电通道的入口、出口的管道上。

10.权利要求1-9任一项所述的用于液态金属磁流体发电研究的实验装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)检查循环管路的密封性，并从管道的注液孔向循环管路中注满液态金属磁流体；

(2)开启凸轮转子泵，通过凸轮转子泵的控制柜的旋转钮调节管路中液态金属磁流体的流速和流向；

(3)利用涡轮流量计观察记录管路中的流量数值，利用前置压力变送器与后置压力变送器检测记录发电通道入口与出口的压力数值，选取记录的数据生成报表；

(4)在发电通道的电极孔连接探测装置检测空载电流或空载电压值，或者接入负载检测负载电流或负载电压值，研究不同负载工况下发电通道特性的改变，选取记录的数据生成报表。