简单的介绍一下磁流体推进的原理

简单的介绍一下磁流体推进的原理

超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与 磁力 垂直的电流，在磁场和电流相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将获得向前运动的推力，推力的大小与 磁场强度 和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用，但它的磁场还不能满足潜艇的要求。而超导技术正是解决这一问题的关键

磁流体推进 是利用海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推力的一种推进方法，可用于船舶、鱼雷、潜艇等水中作业工具，具有振动小、噪声低、操作灵活等优良特点。由于超导磁体的应用，目前 磁流体推进 技术已处于推进实用化研究阶段，大部分科学难题都已得到解决，但仍有少部分问题没有得到有效解决，比如如何完善超导材料及磁体技术。为了能够找到克服技术难题的关键，必须从工作原理对 磁流体推进 技术作详细的叙述，对 磁流体推进 器作系统的分析和对比，从中发现线索，找到突破口。传统的船舶动力来源一般是人力、自然力、机械力，既耗时又耗力。现代船舶改用电力作为推动装置，大大简化了操控过程，再加上核能发电技术的日益完善，现代船舶航行现状大为改观，船速更快，船向变化更灵敏。而磁流体概念的诞生又为现代推进技术增加了改进的可行性。

法拉第研究出电与磁的关系后，世人对 电磁 之间的关系产生了极大的兴趣，以至于 电磁 技术在短时间内得到了长足的发展。 磁流体推进 技术便是电与磁相互作用的结果。

带电离子或者通电直导线在磁场中会受到力的作用，带电粒子受的力叫洛伦兹力，通电导线受的力叫安培力。该力与离子运动速度或者导体棒中的电流满足左手系，即伸直左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向离子运动或导体棒中电流的方向，大拇指的指向就是带电粒子或者通电直导线受到的力的方向。 磁流体推进 技术就是依据以上的基本原理发展起来的。

磁流体推进 是把海水作为导电体，利用磁体在通道内建立磁场，通过电极向海水供电。当海水进入通道经过电流时，海水成为载流体，载流海水在垂直于它的磁场中受到力的作用，力的方向与海水在通道内的运动一致。海水受力的反作用力——推力，推动船舶向前运动。

磁流体推进 是一项伟大的科学手段，其优点有很多，比如安静、高速运行，布局比较灵活，操作比较容易等。但任何一项科研成果都是既有利又有弊， 磁流体推进 技术也不例外，它有以下几个缺点：

（1） 产生气泡

由于 磁流体推进 器中有两个电极，而海水又是电解质，因此，在电极处会有海水的电离，所产生的和等气体融入水中便成为气泡。气泡进入海水中后会使海水的电导率降低，影响船的运行；另外，若气泡聚集在电极附近，则会使电极与海水接触的界面电阻增加，同样影响船速。

（2） 有噪声

前面说的安静运行只是相对的，其实 磁流体推进 器在工作时产生的气泡进入海水中会破裂，产生一定的噪声。对于要求隐蔽性能很好的潜艇来说，这种缺点是致命的。

（3） 漏磁现象

为了产生足够大的推力，需要有足够大的磁场，目前科学家正在尝试利用超导磁体产生强磁场的方法增大推力。但是，任何磁体都会存在漏磁现象，而且由于磁体的不同，结构的迥异，漏磁多少不一。漏磁会降低磁场强度，从而减小推力，影响船的正常运行。

（4） 环境污染

磁流体通道产生的“合成”海水中含有等污染物，它会影响海藻、甲壳类等海洋生物的生长。

磁流体推进 技术是一项先进的、前沿的、复杂的科学技术，它涉及 电磁 学、流体力学、电化学等多种学科，综合性强，它会成为21世纪船舶主要的动力系统。虽然还有许多技术难题有待解决，但 磁流体推进 理念已经相当完善，相信随着科技的飞速发展和新技术新工艺的出现，这些技术难题一定会被攻克。从依靠自然力推进到发明电力推进，百余年悄然走过；从磁流体理念诞生到如今 磁流体推进 技术的逐渐完善，短短30年见证一切。 磁流体推进 技术的日新月异必将带来新的技术革命，它的意义可以与飞机的喷气推进代替螺旋桨推进相媲美。