آشنایی با ژنراتورهای مگنتو هایدرو دینامیک و
تکنولوژی های مختلف آنها
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:72
فهرست مطالب :
چکیده............................................................................................ ۱
مقدمه........................................................................................ ۲
فصل اول کلیات.................................................................................. ۳
۱)اصول وقواعد کلی.............................................................. ۴ -۱
۲)تاریخچه.................................................................... ۴ -۱
۶.....................................................................MHD فصل دوم اشنایی با ژنراتور
۱)مقدمه..................................................................... ۷ -۲
۲)کلیات .......................................................................................... ۸ -۲
۱)بازده ژنراتور..................................................................... ۹ -۲-۲
ازنقطه نظر اقتصادی............................... ۱۰ MHD ۲) بررسی ژنراتور -۲-۲
۳)تولید آلودگی................................................................................... ۱۰ -۲-۲
۳)اصول عمل کرد................................................................................ ۱۰ -۲
۱۸.....................................MHD فصل سوم انواع ژنراتورهای
۱)مقدمه ............................................................................ ۱۹ -۳
۲)ژنراتور فارادی................................................................ ۱۹ -۳
۳)ژنراتور هال.......................................................................... ۲۰ -۳
۴)ژنراتور دیسکی.......................................................... ۲۰ -۳
فصل چهارم عملکرد ژنراتور ساخالین............................................. ۲۶
۱)مقدمه............................................................................ ۲۷ -۴
٢)تحلیل عملکرد ساخالین...................................................... ٢٨ -٤
٣)میدان مغناطیسی القایی............................................................ ٢٩ -٤
٤)تخمین افت ولتاژ الکترود ......................................................... ٢٩ -٤
١)مقادیر نامی پارامترهای فاز مایع.......................................... ٣٠ -٤-٤
٢)مدل ریاضی برای جریان دو فازه(گاز-مایع)............................................ ٣٠ -٤-٤
٣)معادلات باید برای فاز مایع.................................................... ٣٠ -٤-٤
٤)تقریب شبه تک بعدی (تک بعدی اصلاح شده)................................... ٣١ -٤-٤
٥) الکترو دینامیک.................................................................... ٣١ -٤
١)خواص ترمودینامیک.......................................................................... ٣٢ -٥-٤
٦)اثرات میدان مغناطیسی القایی (جریان تک فازه)................................. ٣٢ -٤
٧)اثرات ذرات مایع(جریان دو فازه)....................................................... ٣٥ -٤
١) مقایسه جریان تک فازه و دو فازه.................................................. ٣٦ -٧-٤
٢) تأثیرات قطر ذرات مایع.................................................................... ٣٧ -٧-٤
با چگالی شار مغناطیسی بالا........ ۴۳ MHD فصل پنجم عملکرد ژنراتور دیسکی
۱)مقدمه................................................................................... ۴۴ -۵
۲)ساختار ژنراتور...................................................................... ۴۴ -۵
۳)ژنراتور نمونه و آهن ربا..................................................... ۵۰ -۵
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات............................................. ۵۶
۱) نتیجه گیری......................................................................... ۵۷ -۶
۳)پیشنهادات............................................................................ ۵۸ -۶
مراجع.................................................................................... ۵۹
چکیده انگلیسی..........................................................................۶۱
چکیده :
یکی از روش های نوین تولید جریان الکتریسیته که بر اساس ویژگی های حالت چهارم ماده طراحی شده
است. این مولدها دارای قسمت مکانیکی متحرک نیستند و به همین دلیل در MHD است مولدهای
ها تبدیل MHD ها هیچ صحبتی از اتلاف انرژی بر اثر اصطکاک مطرح نیست. همچنین چون در MHD
انرژی به صورت مستقیم انجام می شود, اتلاف انرژی بسیار کم است در حالی که در ژنراتورهای معمولی
باید ابتدا انرژی منبع به صورت مکانیکی در آید و سپس توسط ژنراتور این انرژی به انرژی الکتریکی
تبدیل شود که در این میان مقدار قابل توجهی از انرژی تلف می شود., فناوری پلاسما در تولید جریان
یکی از روش های نوین تولید جریان الکتریسیته که بر اساس ویژگی های MHD ) الکتریسیته (مولدهای
است. این مولدها دارای قسمت مکانیکی متحرک MHD حالت چهارم ماده طراحی شده است مولدهای
ها هیچ صحبتی از اتلاف انرژی بر اثر اصطکاک مطرح نیست. همچنین MHD نیستند و به همین دلیل در
ها تبدیل انرژی به صورت مستقیم انجام می شود, اتلاف انرژی بسیار کم است در حالی MHD چون در
که در ژنراتورهای معمولی باید ابتدا انرژی منبع به صورت مکانیکی در آید و سپس توسط ژنراتور این
انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل شود که در این میان مقدار قابل توجهی از انرژی تلف می شود. این امر
به بیش از ٧٠ % برسد بازده ایده آلی برای ماست. مولد MHD موجب شده است که بازده مولدهای
دارای یک تونل دراز است که در دو طرف آن آهن رباهای بسیار قوی و در دو طرف دیگر دو MHD
الکترود برای دریافت و انتقال جریان تولیدی وجود دارد. جریانی از پلاسما با سرعت بسیار زیاد (در حدود
سرعت صوت) وارد این کانال می شود و ذرات پلاسما در اثر در هم کنشی که با میدان مغناطیسی موجود
دارند و تحت تاثیر نیروهای لورنتس وارد بر آنها که اثر هال نامیده می شود از هم جدا شده و به طرف
الکترود ها حرکت می کنند. در این حالت مولد مانند یک خازن تخت عمل می کند که هیچ وقت دشارژ
ها علاوه بر بازده بالایی که دارند دارای آلودگی کمی می باشند و نیز می توانند از . MHD نمی شود
سوخت هایی که امکان استفاده از آنها در صنایع دیگر نیست استفاده کنند که این امر موجب شده است که
نیز مانند سایر فناوری ها MHD استفاده از این مولدها یک امر سود آور برای دولت ها گردد. فناوری
دارای مشکلاتی است. از جمله اینکه ممکن است ذرات پلاسما در اثر میدان مغناطیسی قوی موجود در
درون سیستم و میدان الکتریکی به وجود آمده از انباشتگی ذرات باردار در دو الکترود کناری حالت
ها جریان MHD چرخشی به خود گرفته و موجب انفجار شدیدی شوند. از طرفی جریان تولیدی توسط
ها نیاز به فناوری بسیار پیشرفته MHD مستقیم است که باید به جریان متناوب تبدیل شود. به علاوه ساخت
ای دارد که اکثر کشورها قادر به ساخت این مولدها نیستند
دارای تفاوتهایی MHD انرژی حرارتی یا جنبشی را به الکتریسیته تبدیل می کند. ژنراتور MHD ژنراتور
با ژنراتورهای رایج و سنتی است . این ژنراتور می تواند در دماهای بالا بدون داشتن قسمت متحرک
پلاسما هنوز MHD می تواند بطور قابل قبولی توسع داده شود. زیرا خروجی یک ژنراتور MHD . کارکند
داغ و گداخته می باشد و می تواند در گرم کردن دیگ بخار یک نیروگاه بخاری استفاده شود بنابراین
برای افزایش بازده انرژی الکتریکی مخصوصاً زمانی topping cycle با دمای بالا می تواند در یک MHD
که زغال سنگ با گاز طبیعی استفاده می شود همچنین م یتواند در پمپ فلزات مایع یا موتورهای آرام زیر
دریایی به طور قابل قبولی استفاده شود. اصول و قاعده دینام مکانیکی یا دینامی که با سیال کار م یکند
.[ یکسان است[ 1
در دینامی که با سیال کار می کند از حرکت یک سیال با پلاسما برای ایجاد جریان الکتریکی و در نتیجه
تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود. در حالی که در دینام مکانیکی از حرکت مکانیکی تجهیزات برای
و یک دینام مکانیکی در مسیر است که جریان MHD این امر استفاده می شود تفاوت میان یک ژنراتور
به منظور استفاده در MHD ذرات باردار از آن می گذرند ( ذرات حمل کننده بار الکتریکی) . ژنراتور
تکنولوژیهای ارزان قیمت سوختهای فسیلی مانند سیکل ترکیبی مفید است . جایی که خروجی توربین
بالابردن بازده یک ژنراتور تک MHD گازی برای گرم کردن بویلر استفاده می شود یک امتیاز بزرگ
سیکلی با سوخت فسیلی است
و...
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:39
فهرست مطالب:
روش های تلوریک ومگنتونلوریک
اصول وخصوصیات میدان های مگتونلوریک و جریان تلوریک
تجهیزات صحرایی مورد نیاز:
روش مگنتوتلوریک در اکتشافات نفتی:
اصول روش MT:
3- جمع آوری اطلاعات MT وتجهیزات MT
پردازش داده های MT
مدل سازی تفسیر دادههای MT
مطالعات موردی MT
پیشرفتهای جدید در اکتشافات با روشهای الکترومگنتیک
اصول مگنتوتلوریک
تاریخچه :
مگنتوتلوریک مدرن
اکتشافات راندگی با MT
آشکارسازی مستقیم هیدروکربنها با MT
اکتشافات منابع انرژی ژئوترمال به کمک مگنتوتلوریک
روش های تلوریک ومگنتونلوریک
اصول وخصوصیات میدان های مگتونلوریک و جریان تلوریک
وجود جریانات بزرگ مقیاس در زمین، نخستین بار « » در سال 1847 در هنگام مطالعه روی سیستم های تلگراف مشخص شد. ثبت کننده های جریانات تلوریک در قرن 19 ،پاریس وبرلین قرار داشتند. اما امروزه درنقاط مختلف دنیا این ثبت کننده درنقاط مختلف وجود دارند.
منشا جریان های تلوریک درخارج از کره ی زمین قرار دارد توفان های خورشیدی وشفق های قطبی یکسری نوسانات دوره ای وگذرا را ایجاد می کنند که باعث ایجاد نوساناتی در میدان مغناطیسی زمین می شوند، این نوسانات میدان مغناطیسی بر روی جریانات یونوسفر زمین تاثیر می گذارند ویکسری جریانات را در آن القا می کنند. و جریانات یونوسفریک نیز به نوبه ی خود جریانات تلوریک را در درون زمین القا می کند. میدان های مغناطیسی دوره ای ایجاد شده توسط جریانات یونوسفریک، در حد فاصل بین یونوسفر و سطح زمین به مقدار جزئی دچار تضعیف وترقیق می شوند. اما قسمتی که به داخل زمین نفوذ می کند جریانات تلوریک را ایجاد می کند.
این حلقه های بسیار بزرگ جریان، میلیون ها کیلومتر مربع از سطح زمین را می پوشانند ونکته ی جالب اینکه این حلقه های جریان نسبت به خورشید ثابت اند و بصورت یکی در میان ساعتگرد و پادساعتگرد هستند. درعرض های جغرافیایی متوسط این جریانات دوتا ماکزیمم ودو مینی موم در طول روز دارند. در عرض های جغرافیایی پایین وتردیک استوا، این جریانات فقط یک ماکزیمم ویک مینی موم در طول روز دارند ودامنه ی این جریانات نیز به طور قابل ملاحظه ای کوچکتر است. میدان های الکتریکی ناشی از این جریانات تا بیش از و میدان های مغناطیسی آن ها نیز در حدود چند میلی کاما هستند.
بطور کلی ، میدان های مغناطیسی ناشی از جریانات تلوریک نوساناتی هستند که شدتشان با آشفتگی های الکتریکی در یونوسفر زمین متغیر است. این نوسانات میدان مغناطیسی در فرکانس هایی به بزرگی 100 کیلومتر هرتز اتفاق می افتند ولی اکثر این نوسانات فرکانسی کمتر از این مقدار را دارند.
یک منبع فرکانس بالا برای نوسانات طوفانی های الکتریکی ( مانند رعد وبرق) اگر چه محل وقوع این طوفان های الکتریکی تصادفی است اما بیش تر این طوفان ها در مناطق استوایی مانند برزیل، آفریقای مرکزی ومالایا اتفاق می افتد. بخشی از انرژی این رعد و برق ها به نوسانات الکترومغناطیسی تبدیل می شود که در فضای بین یونوسفر و زمین منتشر می شود جریانات القا شده بوسیله ی این میدان های الکترومغناطیسی در زیر زمین در اکتشافات تلوریک ومگنتو تلوریک مفید هستند به خصوص به این دلیل که این جریانات قله های دامنه ای در چندین فرکانس مجزای 8 و 14 و 760 هرتز دارند.
برای بررسی تغییرات سالیانه ی جهت و دامنه ی سیگنال های تلوریک و مگنتوتلوریک در فرکانس های 1 و 8 و 145 و 3000 هرتز، چهار گیرنده ی تلوریک که با چهار جفت الکترود مرتبط هستند را در یک محلی که دور از خطوط انتقال جریان باشد، قرار می دهند. فاصله ی بین هر جفت الکترود در حدود 30 متر است. جهت این 4 جفت الکترودها نیز تحت زاویای 343 و 28 و 73 و 118 درجه نسبت به جهت شمال است. سیگنال 3000 هرتزی بطور ناگهانی در هنگام طلوع و غروب خورشید درهر 4 جهت به ترتیب افزایش و کاهش پیدا می کند.
تجهیزات صحرایی مورد نیاز:
الف) تجهیزات صحرایی مورد نیاز برای جریان تلوریک : بدلیل آنکه اندازه گیری مستقیم جریان تلوریک ممکن نیست ما شیب پتانسیل بین الکترودهای قرا گرفته روی زمین را اندازه گیری می کنیم. همانند روش sp در اینجا نیز برای اندازه گیری شیب پتانسیل ناشی از جریانات تلوریک از الکترودهای غیر پلاریزه استفاده می شود. صفحات سربی که از لحاظ شیمیایی غیر فعال هستند برای این کار مناسب اند.
الکترودها به یک تقویت کننده وتقویت کننده به یک مثبت کننده متصل است. اگر فرکانس های خاصی مورد توجه باشند فیلترهایی را در بخش تقویت کننده قرار می دهند.
بدلیل وجود تغییرات بزرگ در دامنه ی سیگنال نسبت به زمان دو گسترش الکترودی مورد نیاز است یک جفت الکترود در ایستگاه مبنا یا BOSE قرار می گیرد جفت الکترود دیگر بعنوان جفت الکترود متحرک استفاده می شود. همچنین از آنجائیکه جهت سیگنال های جریان های تلوریک با زمان تغییر می کند، هم در ایستگاه مبنا و هم در ایستگاه صحرایی ازدو جفت الکترود عمود بر هم که یکی شمالی- جنوبی و دیگری شرقی- غربی است استفاده می کنند.
با استفاده از این تجهیزات ما می توانیم تغییرات مولفه ی افقی میدان الکتریکی را از لحاظ دامنه به فاز و فرکانس در دو ایستگاه مبنا و ایستگاه صحرایی با یکدیگر مقایسه کنیم و از آن جهت اکتشافات نفتی وکانه استفاده کنیم.
فواصل الکترودی برای مطالعات ساختاری وسوندینگ عمیق جهت اکتشافات نفتی بطور معمول بین 100 تا 600 متر است و برای جستجوی کافی ممکن حدود 30 متر یا کمتر باشد.
ب) تجهیزات صحرایی لازم جهت مگنتوتلوریک: تجهیزات MT پیچیده تر از تجهیزات جریان تلوریک است. در هر ایستگاه دو مولفه اندازه گیری می شود اما هیچ ایستگاه مبنایی مورد نیاز نیست.
اگر دوره ی تناوب جریان ها طولانی باشد می توان میدان مغناطیسی را با یک مگنتومتر فلاکس گیت اندازه گیری کرد. اما در بیشتر موارد دوره ی تناوب کوتاه تر از این است و از یک سنسور استفاده می شود که این سنسور شامل یک سیم پیچ با تعداد زیادی دور سیم روی یک قاب بزرگ یا یک سلونوئید دراز با یک فریت است که در هسته ی آن قرار گرفته است. سه مولفه مغناطیسی در هر ایستگاه MT اندازه گیری می شود دو تا افقی و یک عمودی.
تجهیزات MT برای فرکانس هایی در محدوده ی 1 هرتز تا 10 کیلوهرتز طراحی شده اند. سیم پیچ مورد نیاز در کار MT لازم است که در یک گودال کم عمق نصب شود تا از هر گونه حرکتی بدور باشد چرا که کوچکترین حرکت نونیزهایی را در ولتاژ اندازه گیری شده ایجاد می کند.
روش مگنتوتلوریک در اکتشافات نفتی:
مقدمه: انعکاس لرزه ای برای دهه ی متوالی ابزار استانداردی برای اکتشافات نفت و گاز بوده است. و تقریباً تمام ذخایر با استفاده از روش لرزه ای اکتشافات شده اند. در مورد هدف های اکتشافی دشوار که روش لرزه ای موفقیت کمی داشته محققان به فکر استفاده از دیگر روش های ژئوفیزیکی افتاده یکی از این روش های ژئوفیزیکی MT است توانایی حل ساختارهای زمین شناسی را دارد که روش لرزه ای در آن ها موفقیت کمی داشته است. مثلاً در مواردی که یک پوشش بازالتی یا وکلانیک با سرعت عبورموج بالا روی سنگهای زیرین را می پوشاند و یا در مورد ساختارهای راندگی که روش های لرزه ای نتیجه ی خوبی نمی دهد می توان از MT استفاده کرد.
اصول روش MT:
روش مگنتوتلوریک یک عمل سوندینگ EM در حوزه ی فرکانسی است که برای مشخص کردن ساختارهای الکتریکی در زیر سطح زمین استفاده می شوند. این روش از میدان های الکترومگنیک طبیعی که در یک محدوده ای از HZ 001/0 تا KHZ10 هستند استفاده می کند. این میدان های اولیه، میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثانویه را در زمین رسانا ایجاد می کنند. تغییرات گذرای میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثبت شده در سطح زمین، خصوصیات الکتریکی زمین از قبیل مقاومت ویژه و رسانایی را مشخص می کند.
جریانات الکتریکی بوجود آمده در زمین در اثر تغییرات میدان مغناطیسی، جریانات تلوریک نامیده می شوند. که در اینجا مگنتوتلوریک نامیده شده اند. امواج الکترومغناطیسی که سیگنال های MT را می سازند.
دو منشأ دارند: 1- رعد و برق که سیگنال های بالای یک هرتز را می سازند 2- جریانات الکتریکی شارش یافته در یونوسفر زمین که سیگنال های زیر HZ1 را می سازند.
روش MT کاربردهای گسترده ای دارد از اکتشافات کم عمق مانند ژئوتکنیک، آب زیر زمینی، زیست محیطی گرفته تا اکتشافات عمیق که شامل منابع کافی ژئوترمال ونفت است.