Центробежный МГД-компрессор, как движитель или часть силовой установки

Откуда
С-Пб
Сейчас довольно много народу в интернете развлекается с электродвижением на основе явления "ионного ветра" - на фото ниже - один из примеров, и пояснение "как оно работает".
Принципиально, эти установки работоспособны, однако их удельная тяга до пробоя воздуха - ограничена значением порядка 0.5г на Вт, при напряжении в несколько киловольт.
1761748521926.png
1761748549756.jpeg
1761748658577.png


Удельная тяга вышеописанных конструкций ИД принципиально ограничена свойствами воздуха, как диэлектрика (которые ещё и ухудшаются с повышением влажности). При пробое - устройство перестаёт работать.

Есть одна идейка, как этот недостаток превратить в достоинство - возможно, кому-то будет интересно попробовать реализовать это на практике 🙂

Для этого, нужно два электрода - центральный коронирующий (+) малого диаметра и коаксиальный ему осадительный (-) большего диаметра (центральный с зубчиками, а внешний гладкий), и постоянное магнитное поле (B) вдоль оси устройства - тогда на ток коронного разряда будет действовать сила Лоренца, раскручивая плазму (и нейтральный газ заодно, за счёт столкновений) в канале.
А дальше - будет работать уже центробежная сила, как и в любом другом центробежном лопаточном вентиляторе или компрессоре.

За счёт вращения, наверное, можно поднять и напряжение до пробоя - т.к. путь иона между электродами увеличивается (образуя спираль).
Имхо, такое устройство будет сохранять работоспособность и при переходе разряда в дуговой - т.к. на плазму в канале разряда будет продолжать действовать сила, раскручивающая её.

Собственно, предложение сочетает в себе давно известные кондукционные центробежные МГД-насосы, и явление вращения электрической дуги в магнитном поле (сварка труб), ничего принципиально нового 🙂

Потенциально, возможно применение предлагаемого устройства как непосредственно для создания тяги (прямое электродвижение), так и в качестве компрессора перед камерой сгорания реактивного двигателя - в этом случае, целесообразно использовать легко ионизирующуюся присадку в топливо, а вместо турбины - использовать МГД-генератор.

1761750560995.png
1761750461990.png


1761749979432.png
 
Центральный коронирующий малого диаметра будет коронировать плохо, хорошо заряд стекает с острия, а не с гладкой поверхности
 
Скорее всего никакого вращения не будет. Вы описали качественную сторону процесса, но забыли по количественную.
Сила Лоренца она же пропорциональна скорости. В вакууме электроны летят быстро, в элт телевизора она где то 10**7 м/сек
И поэтому магнитная система легко их отклоняет
А на в воздухе есть постоянные столкновения молекул, ионов, электронов.
И длина свободного пробега их вряд ли позволяет заряженным частицам быстро разогнаться.
И скорее всего в таких условиях силой Лоренца можно пренебречь, может и отклонит чуть в сторону, но вряд ли будет вращать

Да и ускоряются в электрическом поле не электроны а ионы, масса которых больше массы электроны в тысячи раз, а сила пропорциональна заряду, так что и ускорение заряженных молекул будет в тысячи раз меньше от силы Лоренца по сравнению с ускорением электрона
 
Последнее редактирование:
Скорее всего никакого вращения не будет. Вы описали качественную сторону процесса, но забыли по количественную.
Сила Лоренца она же пропорциональна скорости. В вакууме электроны летят быстро, в элт телевизора она где то 10**7 м/сек
И поэтому магнитная система легко их отклоняет
А на в воздухе есть постоянные столкновения молекул, ионов, электронов.
И длина свободного пробега их вряд ли позволяет заряженным частицам быстро разогнаться.

Кажется, тут лучше рассматривать силу Ампера, как интегральную от силы Лоренца, действующую на совокупность зарядов (ионов) в канале заданной длины. А она прямо пропорциональна индукции поля, силе тока и длине проводника.
Поле в канале с постоянными магнитами (на маленькой модельке) больше 1Тл вряд получится, а ток - если не переходить в область дугового разряда - ограничен сотнями миллиампер. Длина (радиус) проводящего канала - единицы сантиметров.
1761814906528.png

Но попробуем прикинуть для отдельного иона:
1761814339079.png
1761814351706.png

т.е. в вакууме, или близком к нему давлении - закручиваться будет хорошо.
Это, кстати, открывает область применения такой хреновины как вакуумного центробежного электро-насоса, без движущихся частей)

Конечно, в 250км/с для иона в воздухе - мало верится, так что уточним, что будет с учетом свободного пробега иона при атмосферном давлении:
1761814793248.png
1761815457854.png

что, безусловно, печально(
И скорее всего в таких условиях силой Лоренца можно пренебречь, может и отклонит чуть в сторону, но вряд ли будет вращать
Похоже на то, для коронного разряда - эффективность закрутки будет невелика. Хотя проверить было бы интересно, возможно что-то недоучли.

Возможно, надо переходить в область дугового разряда, на большие токи, сварочная дуга в магнитном поле - крутится очень даже неплохо - это применяют на практике для сварки труб.
 
Чтото у меня ощущение, что вы электро-реактивный двигатель переизобретаете. Ионники, СПД, там несколько вариаций.
Имху
 
Это, кстати, открывает область применения такой хреновины как вакуумного центробежного электро-насоса, без движущихся частей
Работал одно время в организации где турбомолекулярные насосы разрабатывали на газовых подшипниках для обеспечения вакуума при производстве микросхем
Как то не слышал о способе удаления молекул из объёма за счет ионизации и использования электрических или магнитных полей , может там и пригодится
 
Чтото у меня ощущение, что вы электро-реактивный двигатель переизобретаете. Ионники, СПД, там несколько вариаций.
Имху
Не-не-не , это другое. Ближе к кондукционному центробежному МГД-насосу, но с плазменным рабочим телом. Собственно, только в рабочем теле - и отличие.
1761822216104.png
 
Работал одно время в организации где турбомолекулярные насосы разрабатывали на газовых подшипниках для обеспечения вакуума при производстве микросхем
Как то не слышал о способе удаления молекул из объёма за счет ионизации и использования электрических или магнитных полей , может там и пригодится
Закиньте им идейку, может и заинтересуются. Сейчас как раз работа на отечественным литографом идет, вакуумная техника нужна.
 
Идейку им уже не закинуть, это было закрытое предприятие, даже название которого нельзя было упоминать, Вектор называлось, сейчас отдел тот давно закрыт, есть минимум разработок в других направлениях, в основном помещения сдают всем желающим
 
Идейку им уже не закинуть, это было закрытое предприятие, даже название которого нельзя было упоминать, Вектор называлось, сейчас отдел тот давно закрыт, есть минимум разработок в других направлениях, в основном помещения сдают всем желающим
Это которые вакцину от ковида делали?
 
Назад
Вверх