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Visualizza la versione completa : Energia magnetoidrodinamica MHD



mariomaggi
18-08-2009, 20:49
Seguo poco questa sezione, non ho trovato discussioni specifiche in proposito.
Si tratta di generare energia elettrica direttamente da un flusso liquido, senza l'interposizione di un classico generatore elettrico.

Ne parlano su
MHD generator - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/MHD_generator)

magnetohydrodynamic power generator (physics) -- Britannica Online Encyclopedia (http://www.britannica.com/EBchecked/topic/357424/magnetohydrodynamic-power-generator)

Generazione MHD - ElectroYou (http://www.electroportal.net/edmonddantes/wiki/generazione_mhd) (in italiano).

Io non ho approfondito, spero che qualcuno abbia il tempo di farlo.

Ciao
Mario

Stregatto
20-08-2009, 14:48
Caccia a Ottobre Rosso ?

endymion70
20-08-2009, 16:05
Caccia a Ottobre Rosso ?

Quello era un motore magnetoidrodimanico, ma in effetti il principio è simile. Nel film se non mi ricordo male si faceva uso delle proprietà diamagnetiche dell'acqua e di un campo magnetico enorme generato da un reattore ad hoc.

curioso42
13-12-2009, 10:35
Scusa, Mariomaggi, come amministratore potresti spostare qui l'ultima pagina di "generatori galleggianti", dal momento che vi stiamo discutendo di un generatore MHD? Su "generatori galleggianti" continuerei, se qualcuno vorrà condividere idee, lo sviluppo del savonius immerso, mentre qui seguirei lo sviluppo di idee riguardanti il generatore MHD.
Ciao.

Hellblow
06-07-2010, 14:34
Tempo fa ho partecipato alla traduzione di un paio di testi sulla magnetofluidodinamica. Ricordo che si parlava della conversione dell'energia cinetica del fluido direttamente in elettricità. Uno dei due testi era principalmente orientato al plasma, l'altro parlava di fluidi generici. Dovrei avere i files con le traduzioni in giro (i testi erano entrambi in inglese). Se li trovo vi metto qualcosa a disposizione.
Posso però dirvi per certo che allo stato attuale delle cose questo tipo di tecnologia è meno efficiente rispetto ad altre tecnologie, specie se si parla di propulsione. Comunque è un argomento interessante di cui si può discutere.

lukapat
19-08-2010, 13:33
Posso però dirvi per certo che allo stato attuale delle cose questo tipo di tecnologia è meno efficiente rispetto ad altre tecnologie, specie se si parla di propulsione. Comunque è un argomento interessante di cui si può discutere.

Non sono proprio così indietro, certo del lavoro andrà ancora fatto ma la direzione è quella.
MHD generator - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamic_generator)

carrara_54031
23-09-2010, 00:41
questa discussione mi fa venire in mente un progetto a cui avevo pensato quasi 40 anni fa ossia la possibilità di eliminare il sale dall' acqua di mare sfruttando l' azione combinata di una pompa meccanica e di un flusso di acua di mare generato da un MHD.
mandandi i due flussi uno contro l' altro avremmo dovuto fermare il sale che è la parte conduttrice e quindi la sostanza su cui agisce l' MHD e far passare l' acqua dissalata o quasi. in realtà una parte dell' acqua con sale concentrato avrebbe dovuto essere spillata in continuo dal l' impianto, altrmenti dopo un po' si sarebbe fermato tutto.
ovviamente come la maggior parte delle mie idee è restata un' idea.

carrara_54031
23-09-2010, 00:46
siccome il generatore MHD fuziona solo con fluidi conduttori di elettricità vale solo per acqua salata, il problema è trovare una cascata di acqua salata, magari se si collegasse il mar mediterraneo col mar morto ci sarebbe una cascata di 500 metri, chissà!? , magari funziona, o magari producono comunque un mucchio di elettricità in modo cponvenzionale.

lukapat
23-09-2010, 10:36
siccome il generatore MHD fuziona solo con fluidi conduttori di elettricità vale solo per acqua salata


Come hai detto l'MHD funziona per fluidi conduttori ma non solo acqua; infatti vi sono allo studio progetti per l'utilizzo diretto dei gas combusti che possono essere resi conduttivi con l'aggiunta di opportuni sali.

Partially Ionized Gases (http://navier.stanford.edu/PIG/PIGdefault.html)

E' un settore in sviluppo anche se spesso le le energie e risorse vengono dirette verso cose più gettonate quali fotovoltaico e eolico

carrara_54031
23-09-2010, 11:39
si lo so, si sparava del litio nei gas combusti, le mie informazioni ultime risalgono a 40 anni fa, se ne occupavano i russi, ma credo che non avrà applicazoni industriali, parere personale non suffragato da alcun dato.
ciao

lukapat
23-09-2010, 16:36
....... se ne occupavano i russi, ma credo che non avrà applicazoni industriali, parere personale non suffragato da alcun dato.
ciao

Perchè non ci proviamo noi? Io qualche idea la ho; per l'Italia sarebbe interessante visto che siamo circondati dal mare ti pare?

endymion70
23-09-2010, 16:44
Invece di una cascata si potrebbe utilizzare il flusso d'acqua proveniente dalle correnti marine.
Sarebbe un'alternativa motionless alle turbine Kobold.

lukapat
23-09-2010, 18:06
Invece di una cascata si potrebbe utilizzare il flusso d'acqua proveniente dalle correnti marine.
Sarebbe un'alternativa motionless alle turbine Kobold.

Mi garba, proviamo a buttare giù due idee freeware

BesselKn
23-09-2010, 19:24
Dovrebbero valere le formule per l'effetto Hall (in prima approssimazione), solo coll'accortezza di tener conto che i portatori di carica sono sia positivi sia negativi.
E_H = v x B
La tensione di Hall a vuoto poi è (supponendo E_H costante sul dominio d'integrazione)
V_H = E_H*b = v*B*b
b = dimensione parallela al campo E_H;
v = velocità di deriva dei portatori.

lukapat
23-09-2010, 22:12
E_H = v x B


Quindi le nostre variabili su cui possiamo lavorare sono intensità dei campi magnetico e elettrico e velocità del fluido dico giusto?

endymion70
23-09-2010, 23:24
Quindi le nostre variabili su cui possiamo lavorare sono intensità dei campi magnetico e elettrico e velocità del fluido dico giusto?

Perchè elettrico? Applicando un campo magnetico B perpendicolare alla velocità v del fluido dovrebbe già svilupparsi un campo E sulla perpendicolare comune a B e v.
Applicando un campo elettrico e uno magnetico ottieni un circolatore elettromagnetico, ossia la macchina inversa.

v può essere ovviamente cambiata cambiando la sezione di attraversamento del fluido.

lukapat
24-09-2010, 08:05
Benissimo allora andando oltre la teoria ci serve un fluido contenente ioni (di suo o ionizzabile) da poter sfruttare in un senso
o nell'altro
Qualche idea oltre il mare?

endymion70
24-09-2010, 10:27
Beh... plasma, sali fusi (utilizzati nel solare termodinamico, per esempio), metalli liquidi... ma oltre al fluido serve anche una certa portata.

lukapat
24-09-2010, 11:35
Beh... plasma, sali fusi (utilizzati nel solare termodinamico, per esempio), metalli liquidi... ma oltre al fluido serve anche una certa portata.

Beh proviamo a fare qualche calcolino per vedere se c'è utilità in questi processi oppure se andiamo a vedere qualcosa di solo interesse accademico

BesselKn
24-09-2010, 15:13
Bisognerebbe conoscere la resistenza dell'elettrolita e del circuito esterno. Oppure si possono scrivere le formule in forma algebrica e poi le sostituzioni si fanno alla fine. Volevo sottolineare che la trattazione dell'effetto Hall si fonda sull'ipotesi implicita che la velocità del fluido conduttore resti costante. Ma ciò è approssimativamente vero solo se ci si limita a prelevare una modesta quantità di energia cinetica dal fluido in movimento. Per uno sfruttamento più "spinto", m'immagino che si debba impostare (e poi risolvere) un'equazione differenziale.

lukapat
24-09-2010, 21:02
Bisognerebbe conoscere la resistenza dell'elettrolita e del circuito esterno. .................. m'immagino che si debba impostare (e poi risolvere) un'equazione differenziale.

Per misurare la resistenza dell'elettrolita non è un grosso problema una misura di conducibilità ci da già la resistenza facendone l'inverso; altro problema è invece risolvere una equazione differenziale

endymion70
24-09-2010, 21:18
altro problema è invece risolvere una equazione differenziale

Beh per iniziare la si imposta. Non conosco più bene l'argomento, ma mi sa che a rigore dovremmo partire dalle eq. di Navier-Stokes... e poi fare un dozzilione di semplificazioni.

lukapat
25-09-2010, 07:24
Beh per iniziare la si imposta. Non conosco più bene l'argomento, ma mi sa che a rigore dovremmo partire dalle eq. di Navier-Stokes... e poi fare un dozzilione di semplificazioni.

Io sono un chimico quindi non conosco queste equazioni; potrei eventualmente chiedere ad un amico fisico di aiutarmi a svilupparle;
Interessante il discorso dei metalli liquidi;

Vediamo un po la seguente ipotesi; fissiamo di dover sviluppare una potenza di almeno 1MW per avere una macchina produttiva adeguata; che campi magnetici servirebbero e che carica servirebbe per sviluppare questa potenza;
Da qui potrei vedere io che fluido e fare due conticini tanto per vedere se parliamo di metri cubi ora o kilometri cubi.

endymion70
25-09-2010, 09:32
Io sono un chimico quindi non conosco queste equazioni; potrei eventualmente chiedere ad un amico fisico di aiutarmi a svilupparle;

A suo tempo me ne sono occupato anche io ma dire che sono arrugginito è dire poco. Bessel però sembra più fresco, vediamo se riusciamo a coinvolgerlo.

Come ipotesi iniziale si può/deve assumere
1. Moto completamente sviluppato
2. Fluido incomprimibile (questo è necessario, altrimenti NS non si applica)
3. Moto unidimensionale (usiamo solo la dimensione x)

Senza queste ed altre assunzioni sono praticamente intrattabili. Solitamente si ricorre a metodi numerici più o meno raffinati.



Interessante il discorso dei metalli liquidi;

Viene usato in modo inverso nei circolatori EM vista la grande capacità termica. Non è neanche un oggetto così mistico:
Chillblast :: Chillblast Fusion Elemental - Liquid Metal Cooled PC - 4GHz Core i7, 6GB, Radeon 5870 :: Step 1 (http://www.chillblast.com/pconf.php?productid=19361)



Vediamo un po la seguente ipotesi; fissiamo di dover sviluppare una potenza di almeno 1MW per avere una macchina produttiva adeguata; che campi magnetici servirebbero e che carica servirebbe per sviluppare questa potenza;

Più che "carica", parlerei di "corrente", ossia di carica in moto. La forza di Lorenz agente sulle singole carichè è infatti F=qv est B ossia J est B.
Campi magnetici da magneti permanenti difficilmente supereranno il mezzo tesla. Rimane da stabilire la densità di carica.

lukapat
25-09-2010, 11:00
A suo tempo me ne sono occupato anche io ma dire che sono arrugginito è dire poco. Bessel però sembra più fresco, vediamo se riusciamo a coinvolgerlo.

Bessel prego illuminaci inanto io provo a estrapolare qualche cosa dai miei libri ok..

BesselKn
25-09-2010, 12:48
Pensavo che per un primo rudimentale modello stazionario (cioè che non prende in considerazione i transitori) forse basterebbe affiancare alle classiche formulette dell'effetto Hall un semplice bilancio di energia elettrica-idraulica. Cioè si pone l'uguaglianza
(potenza elettrica estratta) = portata*(caduta di pressione ai capi del convertitore MHD)
In questo modo sarebbe poi possibile caratterizzare il convertitore MHD mediante una resistenza fluidica equivalente. In simboli:
V_Hall*i_Hall = Δp*q = (Δp)^2 / Rf = q^2 * Rf
dove Rf è una resistenza fluidica equivalente [W/Pa^2 = Pa*s/m^3]
Dopodiché, per modellare la fluidodinamica del circuito globale - sempre per restare sull'essenziale - forse è sufficiente l'equazione di Bernoulli "estesa", cioè quella che include le perdite di carico.

linceintraprendente
26-09-2010, 14:32
Buongiorno, leggo con estremo interesse la vostra discussione sul MHD... Sto seriamente valutando questa tecnologia per realizzare energia dalle onde.
qualcuno è così cortese da darmi un idea tutti gli aspetti negativi che potrò incontrare??

lukapat
27-09-2010, 22:38
Pensavo che per un primo rudimentale modello stazionario (cioè che non prende in considerazione i transitori) forse basterebbe affiancare alle classiche formulette dell'effetto Hall un semplice bilancio di energia elettrica-idraulica. Cioè si pone l'uguaglianza
(potenza elettrica estratta) = portata*(caduta di pressione ai capi del convertitore MHD)
In questo modo sarebbe poi possibile caratterizzare il convertitore MHD mediante una resistenza fluidica equivalente. In simboli:
V_Hall*i_Hall = Δp*q = (Δp)^2 / Rf = q^2 * Rf
dove Rf è una resistenza fluidica equivalente [W/Pa^2 = Pa*s/m^3]
Dopodiché, per modellare la fluidodinamica del circuito globale - sempre per restare sull'essenziale - forse è sufficiente l'equazione di Bernoulli "estesa", cioè quella che include le perdite di carico.

Ti ringrazio ci penso su saro' all'estero per alcuni giorni e quindi avro' difficolta' a rispondere tutti i giorni, scusami ma comunque mi faro sentire.

shado
24-10-2010, 22:37
Forse questa tesi può essere utile.

Progetto di un generatore magnetoidrodinamico a metallo liquido da 15 kW

Tesi etd-04152004-172644 (http://etd.adm.unipi.it/theses/available/etd-04152004-172644/)

my 0,02€

linceintraprendente
25-10-2010, 05:59
Grazie mille per il link.... appena ho tempo darò una letta al tutto.
Grazie ancora.
:bye1:

lukapat
25-10-2010, 06:17
Grazie mille per il link.... appena ho tempo darò una letta al tutto.
Grazie ancora.
:bye1:

Direi che questa tesi ci permette di ripartire, prego datemi del tempo perchè la mia matematica e fisica non è più quella dei tempi universitari e devo andare ahime passo passo.

isolasplendente
16-06-2015, 21:40
Poi non avete fatto più niente .....?

Al Mizar
27-09-2015, 20:20
No, ci siamo inchiodati sull'impostazione delle equazioni di Navier-Stokes.
BesselKn poi si vede che ciaveva la luna di traverso, cià spiattellato giù V_Hall*i_Hall = Δp*q = (Δp)^2 / Rf = q^2 * Rf
dove Rf è una resistenza fluidica equivalente [W/Pa^2 = Pa*s/m^3], e ciao.

isolasplendente
27-09-2015, 20:27
PECCATO .... ma non si potrebbe ro trovare finanziatori , ad esempio ?

isolasplendente
27-09-2015, 20:40
finanziare studi mirati....sò che ci soo progetti e prototipo