超导磁流体推进器
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新型船舶动力装置基本情况和发展趋势船舶动力装置是船舶的核心设备,船舶动力装置只有正常运行,才能够为船舶的正常运行以及船员的日常生活提供保障。
船舶动力装置由主动力装置、辅助动力装置和辅机及其设备共同组成,三大部分的相互协调共同为船舶提供源源不断的动力。
在船舶动力装置中,主动力装置是提供推进动力的装置,其主要有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、电动机和混合动力机几种主要类型,但新型船舶动力装置包括燃气轮机推进,喷水推进,吊舱推进,表面浆推进,超导磁推进,AIP 系统等。
一、柴油机动力装置柴油机动力装置是以柴油为燃料的内燃机,其优点在于启动速度快、运行状态可靠和功率大等。
柴油机动力装置是目前应用最为普遍的船舶动力装置,因此其技术成熟度也相对更高。
柴油机动力装置在上世纪60年代开始全面取代了蒸汽轮机,成为最主流的船舶动力装置。
柴油机动力装置分为四冲程柴油机和两冲程柴油机,其中二冲程柴油机的特点是转速相对较低,可以直接驱动螺旋机进行工作,主要应用于大中型远洋运输船舶上。
而四冲程柴油机转速较高,一般主要应用于小型运输船、客船、军舰和豪华游艇上。
二、燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置是以油气作为燃料的动力装置,燃气轮机动力装置其突出的特点在于装置体积较少、重量轻、加速性能强,且燃气轮机动力装置运行过程中所产生的污染物远远少于柴油机动力装置。
但是,燃气轮机动力装置也存在着较多的缺点和不足,如燃气轮机的燃料一一蒸馏油价格非常昂贵、燃气轮机油耗较高、经济性不高等,因此很难在船舶当中得到普及。
目前,只有少部分的高速客船和军用舰艇上配备了燃气轮机动力装置。
三、电力推进装置顾名思义是以电动机做功来推动船舶运行的动力装置,当前在船舶动力装置中被广泛使用的推进装置主要由电动机、原动机、变频器还有就是推进变压器以及控制调节器等构成。
对于操纵性能要求不是特别高的船舰来说,经常使用的轴桨推进装置如可调桨以及定距桨等,对于操作性能要求相对高一点的船舶来说,通常采用的全回转推进器。
超导材料的性能及应用综述班级:10粉体(2)班学号:1003012003 姓名:徐明明摘要:回顾了超导现象的发现及发展,综述了超导电性的微观机理,超导物理学研究的历史和主要成果,介绍了超导电性的几种突出的应用,并指出目前对于超导电性的认识在理论、实验、研究上都是初步的,还需要进行更多的和更深入全面的研究。
关键词:超导电性;超导应用;BCS理论;应用一、超导现象的发现及发展1908 年, 荷兰莱登实验室在卡茂林- 昂尼斯的指导下, 用液氢预冷的节流效应首次实现了氦气的液化,从而使实验温度可低到4~1K 的极低温区, 并开始在这样的低温区测量各种纯金属的电阻率。
1911 年,卡茂林- 昂尼斯[1] 发现Hg 的电阻在4. 2K 时突降到当时的仪器精度已无法测出的程度, 即Hg 在一确定的临界温度T c= 4. 15K 以下将丧失其电阻,这是人们第一次看到的超导电性。
昂尼斯也凭这一发现获得了1913 年的诺贝尔物理学奖。
后来的实验证明,电阻突变温度与汞的纯度无关,只是汞越纯,突变越尖锐。
随后,人们在Pb及其它材料中也发现这种特性:在满足临界条件(临界温度Tc、临界电流Ic、临界磁场 Hc)时物质的电阻突然消失,这种现象称为超导电性的零电阻现象。
应该指出,只是在直流电情况下才有零电阻现象。
从此,诞生了一门新兴的学科——超导。
一直到20世纪50年代,超导只是作为探索自然界存在的现象和规律在研究, 1957年Bardeen、Cooper和Schrieffer[2]提出了著名的BCS理论,揭示了漫长时期不清楚的超导起因。
1961年Kunzler将Nb3Sn制成高场磁体,开辟了超导在强电中的应用,特别是1962 年Josephson效应的出现,将超导应用推广到一个崭新的领域。
到20世纪70年代超导在电力工业和微弱信号检测应用方面的进展显示了它无比的优越性,但由于临界温度低,必须使用液氦,这就极大地限制了它的优越性。
For pers onal use only in study and research; not for commercial use薄201 I N0.33蚃Science and Tech nob}y hno vatb n Herab芁技术创新螇磁流体动力学效应在当代科技中的应用与发展①羅谢宝陵陈侠賺(陆军军,(J学院安徽合肥230031)肀摘要:磁流体动力学的相关侧I-究是当代迅速发展起来的一项新技术它在外界磁场卜表现出来的独特性能和优点•引起人们的极大兴趣袇和广泛的关注目前•我国和世界上许多国家都在积极地开展这项侧f 究莆本文首先介绍了磁流体的相关概念、原理、基本特性及’常用的制备力一法;分析了该侧f究领域典刑的侧f究力一向和工作机理•并且详细描述袃了它们的结构特点以及优缺点;最后•简单展望了磁流体的发展趋势和应用前景•指出磁流体发展卜存在的问题•并针对这些问题提出了蝿有效的解决力一案和意义羆关键词:磁流体动力学效应(MHD)磁流体密封、热疗、推进器、传感器、发电聚变堆包层薃中图分类号:0361 文献标识:A芁文章编号:1674-098X(201 1)1 1 (C)-0016-03薈1磁流体简介羆磁流体(magnetic fluid)是指由纳米磁微粒、表面话性剂、载液组成的有机统一体磁性液体,这种磁性液体在小加外磁场时羄是可流动的液体,然而在强磁场下,其流变胜质发生急剧变化,又表现出类似固体的力学性质和磁性,响应时间为毫秒量级所以说磁流体是一种对磁场敏感的智能新型液态功能材料它具有超顺磁性、磁光效肃应、磁热效应、磁粘性、流变性等基本特性。
薁磁流体常用的制备力一法包括机械研磨法、共沉淀法、真空蒸发法、等离子法、热分角军法等。
肆2磁流体动力学效应的研究与应用莅磁流体的研究是一门涉及物理、化学、力学、流变学等学科的边缘交义学科。
在航空航天、电子、化工、机械、能源冶金、仪表、环保,医疗等各个领域得到了广泛的研究及应用。
2023-2024学年广东省佛山市普通高中高二(上)期末教学质量检测物理试卷一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.下列装置运用电磁感应原理工作的是()A.动圈式话筒B.等离子体发电C.D.2.华为mate60系列手机是全球第一款能实现双卫星通信的民用手机.卫星通信是通过电磁波的传输来实现的。
下列相关说法正确的是()A.只有通过电路才能产生电磁波B.电磁波是一种没有质量的物质C.电磁波既可以传递信息,也能传输能量D.电磁波是可在真空中传播的恒定的电磁场3.下图三种灯具的发光原理不同,白炽灯由灯丝通电发热发光,荧光灯通电产生电磁辐射后发光,LED灯则直接将电转化为光。
在额定电压220V下,功率为30W的白炽灯、6W的荧光灯与2W的LED灯,三者照明亮度相当。
下列相关说法正确的是()A.我们日常使用的电能属于一次能源B.因为亮度相同,三种灯的节能效果一样C.正常工作时通过LED灯的电流约为9mAD.1s内白炽灯产生的热量是LED灯的15倍4.地磁场对生态系统有重要的保护作用。
若在万米高空有一束带负电的高能粒子,垂直水平地面射向佛山某地,则该束粒子此时所受地磁场作用力的方向是()A.向东B.向西C.向南D.向北5.如图甲为按压式发电手电筒.以一定的频率不断按压手柄时,其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。
已知发电机内阻,与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为。
若该灯泡恰好正常发光,则此时发电机()A.输出电流的有效值为B.输出电流的最大值为C.输出的交流电频率为10HzD.输出的交流电频率为50Hz6.空气炸锅是近年流行的小家电,它主要由电热丝R与风机M两部分构成,其通过电热丝加热空气,然后用风机将高温空气吹入锅内,使热空气在封闭的空间内循环从而加热食物。
下图是某空气炸锅的简化电路图,若该空气炸锅额定电压及功率为220V、1188W,电热丝,风机电动机的内阻为,其他电阻不计,则该空气炸锅正常工作时()A.通过电动机的电流为B.通过电动机的电流为C.电热丝的发热功率为1000WD.电热丝每秒钟消耗的电能为1100J7.小刘为了将低压的直流电升压,设计了如图甲的装置:虚线框内为电磁继电器,当开关S闭合后,电磁铁通电,吸引衔铁断开触点a、b,电路断电,衔铁再在弹簧的作用下弹回将电路重新接通,如此循环,衔铁来回振动,电路反复通断,在原线圈中形成如图乙的脉冲直流电。
1.磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。
图1是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。
如图2所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。
工作时,在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压U=99.6V;海水沿y轴方向流过通道。
已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m。
(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;υ=5.0m/s的速度匀速前进。
若以船为参照物,海水以5.0m/s的速率涌入进水口,(2)船以s由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到v d=8.0m/s。
求此时两金属板间的感应电动势U感;(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压按U’=U-U感计算,海水受到电磁力的80%可以υ=5.0m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率。
转化为对船的推力。
当船以s2.磁流体发电机示意图如图11所示,a、b两金属板相距为d,板间有磁感应强度为B的匀强磁场,一束截面积为S,速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v,截面积仍为S,只是等离子体压强减小了.设两板之间单位体积内等离子的数目为n,每个离子的电量为q,板间部分的等离子体等效内阻为r,外电路电阻为R.求:⑴等离子体进出磁场前后的压强差Δp;⑵若等离子体在板间受到摩擦阻力f,压强差Δp/又为多少;⑶若R阻值可以改变,试讨论R中电流的变化情况,求出其最大值I m,并在图中坐标上定性画出I随R变化的图线.图113.磁流体发电是一种新型发电方式,图1和图2是其工作原理示意图。
图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻1R相连。
整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图所示。