[发明专利]多相热声磁流体发电机

说明书

本发明提供一种多相热声磁流体发电机，包括：多个热声磁流体发电单元，且所述热声磁流体发电单元之间通过谐振管首尾连接；每个所述热声磁流体发电单元包括热声发动机和磁流体发电机，且所述热声发动机、所述磁流体发电机以及所述谐振管之间为气体工质。通过上述方式，每个热声磁流体发电单元中的热声发动机和磁流体发电机均采用气体工质，由此可以避免现有热声驱动磁流体发电机在空间应用中面临的气液界面不稳定问题，极大地扩展了热声磁流体发电机在空间微重力环境中的应用，而且气体谐振管作为谐振机构可以大幅提升现有热声驱动磁流体发电机的工作效率和比功率。

技术领域

本发明涉及热声发电技术领域，尤其涉及一种多相热声磁流体发电机。

背景技术

当一个管道中存在适当的温度梯度和声场时，声波振荡就会自发产生，将热能转化成声波形式的机械能，这就是热致声效应。热声发动机作为一种新型外燃式热机，它利用热致声效应将热能转化为声能，也即声波形式的机械能，具有无机械运动部件带来的运行可靠和长寿命、潜在热效率高和环境友好等优点。将热声发动机和声电转换装置耦合在一起就能将热声发动机产生的声能转换为电能，这就是热声发电技术。

磁流体发电技术是一种可以把机械能转化为电能的发电技术，由于该发电技术的能量转换过程中无需机械运动部件，且能量转化效率较高，因此在空间发电、波浪能发电等领域有广泛的应用。目前，热声发动机和磁流体发电技术形成的现有热声驱动磁流体发电机中热声发动机和磁流体发电机由于使用不同种工质而引入的气液界面不稳定问题，进而热声驱动磁流体发电机工作频率低，比功率低且无法输出多相交流电。

发明内容

本发明实施例提供一种多相热声磁流体发电机，用以解决现有技术中发电机气液不稳定进而致使发电效率低的技术问题。

本发明实施例提供一种多相热声磁流体发电机，包括：多个热声磁流体发电单元，且所述热声磁流体发电单元之间通过谐振管首尾连接；

每个所述热声磁流体发电单元包括热声发动机和磁流体发电机，且所述热声发动机与所述磁流体发电机之间采用气体工质。

根据本发明一个实施例的多相热声磁流体发电机，所述磁流体发电机包括气体电离系统、电荷载流子分离系统以及感应线圈组；

所述感应线圈组套设于所述谐振管外，所述电荷载流子分离系统包括正、负两个输出端，且两个所述输出端位于所述谐振管内且与所述感应线圈组的位置相对应，所述气体电离系统的电离端位于所述谐振管内，且处于两个所述输出端之间。

根据本发明一个实施例的多相热声磁流体发电机，所述气体电离系统包括设于所述谐振管外的脉冲高压电源、与所述脉冲高压电源电连接的两个电离电极，所述电离电极位于所述谐振管内且与所述电离端相对应；

所述电荷载流子分离系统包括第一极化电极、第二极化电极以及与所述第一极化电极和所述第二极化电极相电连接的高压直流电源，所述第一极化电极和所述第二极化电极位于所述谐振管内且与两个所述输出端相对应；

所述感应线圈组包括第一感应单元和第二感应单元，所述第一感应单元与所述第一极化电极的位置相对应，所述第二感应单元与所述第二极化电极的位置相对应。

根据本发明一个实施例的多相热声磁流体发电机，两个所述电离电极产生的电场方向与所述谐振管的轴线方向垂直；

所述第一极化电极与所述第二极化电极产生的电场方向与所述谐振管的轴线方向平行。

根据本发明一个实施例的多相热声磁流体发电机，所述第一感应单元包括第一环形磁芯和缠绕于所述第一环形磁芯的第一线圈；

所述第二感应单元包括第二环形磁芯和缠绕于所述第二环形磁芯的第二线圈；

所述第一环形磁芯和所述第二环形磁芯套设于所述谐振管外。