4.3. МГД–движители перистальтического типа

Рассмотренные выше схемы МГД–движителей могут эффективно работать при очень больших магнитных полях, так как проводимость морской воды очень мала. Однако, если использовать жидкость с высокой проводимостью как промежуточное звено, можно и при обычных интенсивностях магнитного поля создать эффективный движитель, работающий на морской воде.

Принципиальная схема МГД–движителя перистальтического типа показана на рис. 4.5. Кольцевой индуктор имеет т–фазную обмотку переменного тока. Гибкая герметичная мембрана разделяет жидкости с высокой и низкой проводимостью.

Рис. 4.5

Под действием бегущего магнитного поля в высокопроводящей жидкости индуцируются аксиальные и радиальные электромагнитные силы. Аксиальная скорость проводящей жидкости равна нулю, так как резервуар замкнут на концах. Вместе с тем в жидкости создается аксиальный градиент давления, уравновешивающий аксиальную составляющую электромагнитной силы .

Гибкая мембрана приобретает форму бегущей волны возбуждающего поля и градиент давления передается жидкости с низкой проводимостью. Происходит своеобразная «перистальтика» рабочего канала и низкопроводящая жидкость получает движение.

Расчеты, проведенные для подводной лодки и торпеды, дали весьма удовлетворительные результаты. Длина лодки была принята L = 115 м, , v = 30 узлов; D–– диаметр корпуса. Рабочая длина движителя была взята 0,5 L; длина торпеды принималась равной ок. 5 м.

В качестве высокопроводной жидкости были выбраны литий или висмут. Оптимальная частота питающего тока для торпеды составила 50 Гц, а для подводной лодки несколько меньше 50 Гц. Для получения приемлемого КПД (ок. 0,4) и скорости в 30 узлов магнитная индукция должна иметь значения между 0,1 и 1,0 Тл. (Морской узел – 0,514 м/с, 30 узлов – примерно 56 км/ч).

Рассмотренные здесь вопросы создания МГД-движителей связаны с целым рядом проблем, реализация которых на практике часто трудноосуществима. Вместе с тем уже имеются некоторые сведения об их преодолении. Закрытость материалов не позволяет использовать какие–либо конкретные данные при решении этих сложных задач. Вместе с тем и приведенный материал должен иметь научный и технический интерес, а рамки его использования могут быть существенно расширены.