Топливо для магнитогидродинамического генератора
О П И C АЛ -И-:-Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
CoIo3 Советских
С оцналнстнческнк-Респубанк (и> 778 1 93
-O (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100775 (2т) 2153386/40-23 с присоединением заявки ¹ (зим. кл.
С 06 D 5/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 662.16 (088.8) Опубликовано 0711.81. Бюллетень № 41
Дата опубликования описания 0711.81
Р.Г.Аварбэ, В.И.Веретенников, Ю.М.Волков, В.И.Данилкин, Е.И.Катин, В,В.Крикун, О.Н.Молчанов, Л.В.Фрейман и Г.Н.Шнитко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТОПЛИВО ДЛЯ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО
ГЕНЕРАТОРА
Изобретение относится к топливам для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую магнитогидродинамическим (МГД ) методом с раздельной подачей компонентов в камеру сгорания.
Известны различные составы топлив для МГД генераторов с раздельной подачей компонентов в камеру сгорания, использующие в качестве окислителя кислород или воздух, включающие в свой состав жидкое углеводородиое . горючее и присадку из соединения легкоионизирующегося щелочного металла
1-3,либо твердое горючее в виде угля и айалогичной присадки (1),(2) и (3) .
Однако в большинстве случаев присадка легкоионизирующегося щелочного металла вводится отдельно, что зна чительно усложняет систему подачи 20 ингредйентов в МГД установках и приводит к значительному понижению тем пературы в камере сгорания и снижению электрической проводимости рабочего тела вследствие введения присадки в виде водных и других растворов.
Применение в качестве легкоионизирующихся присадок сухих солей щелочных металлов т акже снижает энергети- 30 ческие характеристики МГД генератора вследствие больших отрицательных значений их энтальпий образования.
Наиболее близким bio составу из уже известных топлив для МГД генера- торов является унитарное топливо, состоящее из твердого окислителя, алюминия и легкоионизирующейся присадки f4 ), которое устанавливается в камере сгорания типа РД11. Использование уйитарнЫх топлив хотя значительно и упрощает конструктивную схему МГД генератора, однако усложняет схему регулирования режимом работы МГД генератора и не обеспечивает возможность многократного запуска
МГД генератора и длительность его работы.
Целью изобретения является создание топлива для МГД генератора, обеспечивающего высокие значения электрофизических характеристик продуктов сгорания, т.е. электрической проводимости G и энергетического комплекса GW и свободного от эксплуатационных недостатков известных топлив °
Цель достигается тем, что топливо содержит 30-90 вес.Ъ легкоионизируюцейся присадки в вИде углеродных
СпМе, где Ме = Cs, Rb, К, и = 8-60
778193 топлива % С48 Ме + (100 — me)% А
Ме С К
m2,0 40 50 60 70 10 30 50 70 1
1,0
0,8
1,0
0,7
0,8
0,9
0,7
0,8
0,7 V 1,147
m4 1,74
1,123 1,073 1,163
3,62 4,52 5,20
1,432, 5,39
1,051 1, 238 1, 189 1, 618
0,326 0,851 1 45 1,70
2986 2780 3575 3413 3169 2968
Т 3515 3366 3249
М 3,96 3,95 3,97 4,01 4,03
3,95
3,984
3,53 (> 431,4
413 1 369 7 267 1 194 8 312 5 307 0 215 2
3662 3237 2399 1731 2255 2556 1977
105,6
838,1
6% „3301
2,327 1,074
МВ 2, 042
1, 678
1,646 2,026 2,628 2,861 2,395
ЮЮЯФЫЬМР»Я »»ЪАМ М»йиХ.—
Обозйачения к таблице:
- коэффициент избытка окислителя, Ы=
V - коэффициент соотношения компонентов, "----г ок
3C1 ° ГОР е
\ - кг ок. ч - стехиометрический коэффициент соотношения компонентов, 0 кг гор-
P - давление, кг/см й,, Т - температура, К, М - число Маха, tl М
v - электрическая проводимость плазмы, М
GW „- электрический комплекс, надж Q
Ih6 - подвижность электронов, - весовая доля присадок в горючем, %, " secosas доля щелочного металла в продуктах сгорания, %.
ЬО
Формула изобретения состоящее из алюминия и легкоиониэируеаейся присадки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения электрофизических характеристик про65 дуктов сгорания и улучшения эксплуа.
Т топливо для магнитогидрОдииами» ческого генератора с раздельной подачей компонентов в камеру сгорания
10-70 вес.% тонкодисперсного алюминия
В качестве окислителя используется кислород.
Достоинством использования угле родных соедйнений щеллочных"металлов" в составе топлива для МГД генератора является совмещение в одном компо-! ненте горючего и легкоионизирующейся присадки. Наличие алюминия в топливе повышает температуру продуктов сгорания, что приводит к росту электрической проводимости рабочего тела.
В таблице и на чертеже привеДены качественные значения энергетических характеристик топлива для МГД генератора.
В таблице пркведены расчетные данные для давления в камере сгорания
Значение С и GW „ для
Р = 100 кг/см, окислитель кислород.
Из таблицы и чертежа следует, что максимальные значения энергетических характеристик МГД генератора обеспечиваются при применении топлив: кривая 1 (40% С4аС + 60% Al) (CW üõ щ iKM1i достигает 3460 — — (--- (и кривая 2 м се l (30% С К + 70% А3.) (GW „достигает
„м, гкм (0 2560 " - ч-(--- ) . Соединения тига м сек
Спне получаются из дешевых углеграфитовых материалов и простой технологии.
Ориентировочная стоимость соединений типа С48К составляет 30 коп. за 1 кг. Стоимость поташа К СО
2 руб. за 1 кг.
778193
Алюминий
Углеродные соединения щелочных металлов указанной формулы
10-70
30-90
Составител1 Жтарстамивева
Редактор Л.Письман Техред А.Ач Корректор М.немчик
Ю « Ю И
Заказ 9213/36 Тираж 463 ПодпиСное
ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. ° Йроектная, 4 мационных свойств, оно в качестве легкоионизирующей присадки содержит углеродные соединения щелочных металлов общей формулы СоМе, где Ме Cs, Ilb, K; n 8-60 при следующем соотношении компонентов, вес..%:
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Великобритании 91154719, кл. И 2 A 21, 1969.
2. Mu YCL, a.o. "Factors effecting the performance of dIagonal
conduct1ng на!I open сусlå HHO generators". "5th Internet. Conf. МНО
:Еlectr Power Generat, Hunich, 1971, vol. 1, р. 213-228.
3. Мау 5 "МНО power plant for
eavly vealisation" "5th Internat.
Conf МНО. Electr Power Cenerat
lIunich, l97l, vo!. 1, р. 615 -628".
4. Патент США 9 3195302, кл. 60-253, 1965 (прототип).
