Author
angriawan-wawan
View
230
Download
0
Embed Size (px)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
1/30
4/26/2010
MHD (MAGNETO-HYDRO-DYNAMIC)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
2/30
Contents
Introduction ................................ ................................ ......................... Error! Bookmark not defined.
MHD Principles ................................ ................................ ................................ ................................ .. 4
MHD Systems ................................ ................................ ................................ ................................ .... 6
Fluid and Thermo Dynamicsin MHD generator................................ ..... Error! Bookmark not defined.
MHD generatorperformance................................ ................................ Error! Bookmark not defined.
Environmental MHD impact................................ ................................ .. Error! Bookmark not defined.
Hybrid MHD power generators ................................ ............................. Error! Bookmark not defined.
MHD Optimization................................ ................................ ................ Error! Bookmark not defined.
Conclusion................................ ................................ ............................ Error! Bookmark not defined.
TableofFigures ................................ ................................ ................................ ............................... 29
Bibliography ................................ ................................ ................................ ................................ .... 30
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
3/30
Pengantar
Sejak pembangkitan energi listrik mulai tas utama dalam hidup manusia, kita
permanen mencoba meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar, serta mengurangi polusi
ke atmosfer. Sebagai metode tradisional yang hanya sampai 40% efisien, apa yang secara
praktis berarti bahwa limbah panas yang tidak terpakai dalam proses dan diemisikan ke
atmosfer, dan perkembangan instalasi tradisional dibatasi oleh faktor fisik banyak.
Sebagai MHD menyiratkan, magneto-hidro-dinamik (MHD) berkaitan dengan aliran
cairan dibudidayakan di kehadiran dan listrik medan magnet. Cairan ini mungkin gas pada
suhu tinggi atau logam cair seperti natrium atau kalium. Sebuah generator MHD adalah alat
untuk mengubah energi panas dari bahan bakar langsung menjadi energi listrik tanpa listrik
generator kompleks konvensional. Prinsip-prinsip MHD telah telah pertama kali diterbitkanoleh Michael Faraday pada tahun 1893, namun karena percobaan gagal di sungai
Thames gagasan telah ditinggalkan untuk selanjutnya 4 dekade, upaya untilthe darimengembangkan dari MHD generator sekitar 1936 oleh penelitian laboratorium House
Westing di Amerika Serikat.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
4/30
MHD Principles
(1) Prinsip generator MHD mengadopsi prinsip-prinsip yang sama dengan generatortradisional. The energi listrik yang dihasilkan karena pergerakan konduktor di fieldand
magnetik Faraday s gaya gerak listrik menginduksi arus listrik. Dalam proses MHD
tradisional padat konduktor digantikan oleh konduktor gas seperti gas terionisasi, atau logamterionisasi cair, yang melewati medan magnet tegak lurus terhadap vektor kecepatan fluidayang tinggi.
Figure 1 MHD Principles (2)
Prosesinidapatdijelaskanoleh Faradays HukumInduksi:
Dimana E adalah gaya elektro, yang sebanding dengan listrik v (volt) beda potensial U danmagnetik kepadatan B (Tesla). Karena konduktor bukan merupakan unsur padat tetapi fluida
gaya Lorentz berlaku untuk MHD generator untuk mengatur prinsip-prinsip generasi
sekarang dalam proses MHD. Karena arah medan magnet positif dan negatif partikeldipercepat terhadap elektroda maka UU Lorentz berlaku.
Dimana F adalah gaya (Newton) dan J adalah rapat arus. Maka ion positif akan tertarik olehelektroda negatif dan ion negatif elektroda bypositive.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
5/30
Figure 2 Physics of MHD (3)
Melaksanakan kedua persamaan untuk s Faraday dan Hukum Lorentz ekspresi umum untuk
saat ini daya menjadi
andthelostenthalpy Jadi energi gas langsung diubah menjadi energi listrik. Hal ini theprinciple generator MHD.
AMHD konversi dikenal sebagai konversi energi langsung karena menghasilkan listrik
langsung dari sumber panas tanpa perlu tahap tambahan generasi uap seperti dalam kekuatanuap tanaman.
Salah satu keunggulan pembangkit listrik MHD adalah bahwa tidak jadi proses
membutuhkan kecepatan tinggi berputar bagian maka lanjut materi dapat digunakan, yang
dapat beroperasi pada temperatur yang lebih tinggi. Digunakan bahan termasuk keramik suhu
tinggi, yang memungkinkan untuk aliran plasma terionisasi tinggi, yang panas yang busur
listrik. Juga karena tidak ada persyaratan untuk elemen bergerak, dan yang tinggi rapat arusukuran generator MHD dapat dikurangi apa memungkinkan menggunakan di ruang dekat
banyak aplikasi seperti ruang kapal atau kapal selam. Aplikasi kapal selam juga memperolehmanfaat dari tenang operasi.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
6/30
MHD SYSTEMS
MHD generator energi terutama dapat dibagi menjadi dua jenis, tergantung pada operasi
prinsip, terbuka atau sistem siklus dekat.
(1) Suatu sistem terbuka SD MHD siklus, terdiri dari aliran saluran terbuka dikelilingi oleh
magnet. A bahan bakar yang digunakan untuk producehot gas, yang kemudian diunggulkandengan logam alkali terionisasi (cesium atau kalium) untuk meningkatkan konduktivitas
listrik gas. Thegas memperluas melalui generator dikelilingi daya magnet byhigh. Selamaaliran gas dan negatif ion positif pindah ke elektroda dan merupakan arus listrik. Gas
menolak melewati sebuah pemanas udara untuk pemanasan awal udara masuk. Bahan bijipulih untuk digunakan kembali, nitrogen dan belerang, yang efek samping, dikeluarkan untuk
dikendalikan dan kemudian gas polusi yang dibuang ke suasana.
Siklus di atas tidak sesuai untuk penggunaan komersial. Gas-gas buang dari MHDunit
masih di yang panas suhu cukup dimungkinkan untuk digunakan untuk pembangkit tenaga
listrik tambahan pada turbin uap alternator unit. Hal ini meningkatkan efisiensi proses. siklustersebut dikenal sebagai hybrid uap MHD- siklus tanaman.
Figure 3 Schematic MHD open cycle hybrid generator (1)
Gambar 3 menunjukkan hibrida MHD siklus uap, batubara diproses dan dibakar di
ruang bakar di suhu tinggi (2750-3000 K) dan tekanan (7 sampai 15 di atmosfer), dengan
udara dipanaskan untuk bentuk plasma. plasma tersebut kemudian diunggulkan dengan fraksi
kecil (1%) dari logam alkali (kalium) biasanya diperkenalkan sebagai bedak karbonat atau
solusi.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
7/30
(1) Kedua jenis generator MHD adalah siklus dekat. Gas inert MHD sistem dikandung 1965.Karena kelemahan utama dari sistem siklus terbuka sangat persyaratan suhu tinggi dan
sangat kimia aliran aktif bisa dihapus, oleh MHD siklus sistem tertutup. Seperti namanyafluida kerja, beredar dalam satu lingkaran tertutup. Cairan kerja helium atau argon dengan
cesium penyemaian. Sistem yang lengkap memiliki tiga tetapi saling loop berbeda. Pertama
adalah pemanasan eksternal loop, batubara dan gas gasifikasi memiliki nilai panas tinggi
sekitar 5,35 kg MJ / dan suhu sekitar 530 C, maka dibakar dalam ruang bakar untukmenghasilkan panas. Dalam penukar panas HX, panas ini dipindahkan ke fluida kerja untuk
siklus MHD. Produk pembakaran setelah melewati lain penukar panas, untuk memanaskan
udara pembakaran (untuk memulihkan bagian dari panas pembakaran produk) dan pemurnian
(Untuk menghapus emisi berbahaya) dan dibuang ke atmosfer.
Kedua adalah loop loop MHD. Gas panas diunggulkan dengan cesium dan kirim ke
MHD generator. Daya DC output dari generator MHD dikonversi menjadi AC oleh inverter
dan kemudian pakan ke dalam grid.
Loop ketiga dalam gambar 4 adalah loop uap untuk lebih lanjut kembali panas dari
fluida kerja dan mengkonversi panas ini menjadi energi listrik, dengan memproduksi uap di
lain penukar panas, yang menggunakan oleh turbin, yang menghasilkan output listrik dan
kekuatan untuk menggerakkan kompresor.
Figure 4 Close loop MHD generator (1)
Seperti dijelaskan di atas adalah sistem MHD, ada juga tiga MHDgenerator berbeda. The
generator dasar Faraday pertunjukan generator pada Gambar 5.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
8/30
Figure 5 Faraday generator (2)
generator Faraday terdiri sebuah pipa berbentuk baji atau tabung yang terbuat dari bahan non-
konduktif seperti keramik. Ketika sebuah cairan konduktif arus elektrik melalui tabung, di
hadapan sebuah medan magnet tegak lurus signifikan, charge diinduksi. Biaya ini ditarik offlistrik energi dengan menempatkan elektroda pada sisi di 90o sudut untuk medan magnet.
Jumlah listrik yang dihasilkan sebanding dengan luas penampang tabung dan kecepatan
konduktif mengalir. Masalah praktis utama generator Faraday adalah bahwa tegangan yang
berbeda dan arus harus dikonsolidasikan penemu untuk menghasilkan output AC voltage.The
paling kuat sampah dari Efek Hall saat ini.
(4) Pengaruh Halldiplasma dapatmengambilnilai apapun. Parameter Hall dalam plasma adalah
rasio antara gyro frekuensi elektron edanelektron-beratpartikeltabrakanfrekuensi :
where
e adalah muatanelektron (1.6 10-19
coulomb)
B adalah medanmagnet (inteslas)
me adalah massa elektron (0.9 10-30
kg)
Seperti yang terlihat dari ekspresi di atas akan meningkatkan nilai parameter Hall dengan
medan magnet kekuatan. Secara fisik, ketika parameter Hall rendah, lintasan elektron antara
dua pertemuan dengan partikel berat hampir linier. Tetapi jika parameter Hall tinggi, gerakanelektron adalah sangat melengkung. kepadatan vektor Thecurrent tidak lebih collinear dengan
vektor medan theelectric. Kedua vektor membuat sudut Hall yang juga memberikan
parameter Hall:
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
9/30
Tipe lain dari generator MHD adalah tipe generator Hall. Generator Hall dimiliki array pendek, elektroda vertikal di sisi saluran, dan beban dihubungkan dan terakhir elektroda
tofirst di saluran, masing-masing elektroda lain adalah korsleting ke oppositeside ontheelektroda saluran. Ini celana pendek dari Faraday saat ini menginduksi medan magnet
apowerful dalam cairan, tetapi dalam chord dari lingkaran pada sudut kanan ke Faraday saat
ini. Hal ini disebabkan, medan sekunder membuat aliran arus dalam pelangi bentuk antara
elektroda pertama dan terakhir. Kerugian kurang dari generator Faraday, dan tegangan lebihtinggi.
Figure 6 Hall generator (2)
Ketiga jenis generator MHD adalah Disc generator. Generator piringan pusat flowfrom cairandari disc, untuk saluran yang melilit tepi. Bidang magnet eksitasi dilakukan oleh sepasang
kumparan melingkar di atas dan di bawah disk. Faraday arus aliran tangensial dan efek Hallarus mengalir antara radial antara inert dan elektroda luar. Karena saat berinteraksi balai
dengan medan magnet arus menjadi spiral dan arus Hall adalah sama dengan gaya
sentrifugal. Lain keuntungan yang signifikan dari desain ini adalah bahwa magnet lebihefisien.
Figure 7 Disc generator (2)
Jenis lain adalah Diagonal MHD generator. Ini adalah membangun yang sama dengan
perbedaan umum Faraday adalah bahwa elektroda tidak dimuat secara terpisah, namun
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
10/30
dihubungkan dengan cara yang miring dan muatan tersambung ke elektroda pertama danterakhir. Karena ada Faraday saat ini di plasma elektroda tersambung pada sudut optimal.
Jenis generator tidak menderita dari Hall saat ini.
Figure 8 Diagonal generator (2)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
11/30
CAIRAN DAN THERMO DINAMIKA DI MHD GENERATOR
Figure 9 Transient flow physical model with coordinate system (5)
(5) Ketika mempertimbangkan transient, hydromagnetic, kental mampat aliran Newton,
secara paralel saluran sebagai menunjukkan pada gambar 9, dengan tekanan konstan danmedan magnet seragam. Semua fisik kuantitas dengan pengecualian tekanan adalah fungsi
dari variabel independen. Juga asumsi dipertimbangkan sebagai berikut:
Dimana ,,, masing-masing mewakili vektor, kecepatan, medan magnet, medan listrikdan saat ini kepadatan. Persamaan konservasi untuk konservasi aliran yaitu momentum dan
konservasi induksi magnetik direpresentasikan sebagai berikut:
Dimana dan merupakan komponen kecepatan dalam-x dan y-arah, adalah waktu, adalahdensitas fluida, adalah tekanan, adalah viskositas kinematik, adalah konduktivitas cairanlistrik, adalah diterapkan magnetik lapangan, adalah konstanta dielektrik, adalah
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
12/30
kecenderungan dari medan magnet, to thepositive z-axis (i.e. axis ofrotation) and andmerupakan komponen induksi magnetik di-x dan arah-y.(5)
Untuk dan analisis matematis skala kurang solutionproposes dimensi parameter kurang
adalah diperkenalkan.
Where
adalah koordinat berdimensiz
adalah kecepatan berdimensidalam x dan arah y
adalah komponeninduksimagnetik berdimensidalam arah x dan y
adalah waktu berdimensi
adalah frekuensisudut berdimensi
tekanan gradienlongitudinal berdimensi
adalah kebalikandari Ekman berdimensinomor adalah parameter hydromagnetic Hartmann
adalah nomormagnetik Prandtl adalah kekuatandielektrik yang terkaitdengan arusperpindahanefek Maxwell adalah permeabilitasmagnetikPelaksana konservasi persamaan dengan parameter berdimensi aliran diwakili olehekspresi sebagai berikut
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
13/30
Tabel di bawah menunjukkan simulasi numerik dengan menggunakan persamaan di atasdengan berbagai berbeda elemen mengemudi mengalir.
Figure 10 Spatial induced magnetic field distribution for M2 = 10, = 0.2, T = /4, = /4 with K2 = 5 (5)
Figure 11 Spatial induced magnetic field distribution for K2 = 5, = 0.2, T = /4, = /4 with M 2 = 5 (5)
Figure 12 Spatial induced magnetic field distribution for M2 = 10, K2 = 5, T = /4, = /4 with = 0.6 (5)
Dan mewakili perhitungan secara grafis menunjukkan di angka 13, 14, 15 menunjukkan bahwa
komponen induksi magnetik di x dan arah y pernis di pusat saluran maka t fluks
magnetik induksi tidak jadi mengambil tempat di pusat saluran
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
14/30
Figure 13 Graphical interpretation for M2 = 10, = 0.2, T = /4, = /4 with K2 = 5, 7 and 9 (5)
Figure 14 Graphical interpretation for K2 = 5, = 0.2, T = /4, = /4 for M2 = 6, 8 and 10 (5)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
15/30
Figure 15 Graphical interpretation for M2 = 10, K2 = 5, T = /4, = /4 for = 0.2, 0.4 and 0.6 (5)
(6) Ketika mempertimbangkan mantap, dimensi disipatif dua-Newtonian laminar aliran,
panas dan massa transfer atas permukaan datar yang suhu , Permukaankonsentrasi, Di
mana keduanya konstan. Konduktivitas termal , yang dijelaskan oleh hukum suhu linier
where adalah konduktivitastermal
adalah thermophysicalkonstanta yang nilainya
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
16/30
Where
and are x and y-directionvelocities
isthekinematicfluidviscosity
iselectricalconductivityisfluidtemperature
isspeciesconcentration (ofparticles)
and arethefreestreamvelocity andtemperature
isdensityisspecific heatcapacity ofthefluid atconstantpressure
isthe Fickianmassdiffusioncoefficient
isthermophoreticvelocity
isthemagneticfieldstrength
is heatsource/sinkparameter
isdynamicviscosity ofthefluidisthethermalconductivity ofthefluid
Figure 16 Physical model and coordinate system (7)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
17/30
Ketika thermophoretic konduktivitas diffusivityand thermophoretic diadopsi, dandihitung untuk nilai berdimensi Lingen Chen (7) diperoleh tanggal berikut yang ditunjukkan
pada grafik di bawah.
Pada gambar 17 Mei akan meningkat diamati dalam dimensi kecepatan cairan ketika
nomor Hartman meningkat. Alasan ini peningkatan kecepatan adalah karena aliran magnet
bergerak dengan bebas stream. Ketika pendekatannilai 0,35 secara independenpada kecepatan
Ha dekat dengan unity. Similarity dapat diamati pada grafik pada Gambar 19 merupakan
konsentrasi dimensi non versus Hartman angka, dalam hal ini meningkatkan konsentrasi
dengan peningkatan jumlah Hartmann dan mencapai persatuan di . Namun padagambar 18 drop suhu berdimensi dengan kenaikan Hartman nomor bisa dilihat. Juga semua
kurva peluruhan dari suhu maksimum pada saluran dinding ke nol di sungai. Alasan untuk
perilaku ini adalah pemanasan becauseJoule dihasilkan karena ketahanan fluida terhadap
aliran arus. Miripperilaku suhudimensinondimensional temperaturedan konsentrasi diamati
dalam angka 20 dan 21 dengan nilai yang berbeda dari nomor Eckert, suhu menurun ketika
nomor Eckert naik dan meningkatkan konsentrasi dengan Eckert lebih tinggi nomor.
Figure 17 Dimensionless velocity (df/dg) versus g for Ha = 0, 1, 2 , 5, 10 with Ec = 0.1, D = 0.1, Pr = 0.7, Sc = 0.6, b = 0.5,
f0 = 0.1, s = 0.5. (6)
Figure 18 Dimensionless temperature (h) versus for Ha = 0, 1, 2, 5, 10 with Ec = 0.1, D = 0.1, Pr = 0.7, Sc = 0.6, b = 0.5, f0
= 0.1, s = 0.5. (7)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
18/30
Figure 19 Dimensionless concentration (U) versus g for Ha = 0, 1, 2, 5, 10 with Ec = 0.1, D = 0.1, Pr = 0.7, Sc = 0.6, b = 0.5,
f0 = 0.1, s = 0.5. (6)
Figure 20 Dimensionless temperature (h) versus g for Ec = 0, 0.1, 0.2, 0.3, with Ha = 1, D = 0.1, Pr = 0.7, Sc = 0.6, b = 0.5, f0
= 0.1, s = 0.5 (6)
Figure 21 Dimensionless concentration (U) versus g for D = 0.7, 0.2, 0, 0.2, 0.7 with Ha = 1, Ec = 0.1, Pr = 0.7, Sc = 0.6, b =
0.5, f0 = 0.1, s = 0.5 (6)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
19/30
MHD GENERATOR KINERJA
Untuk menganalisis aspek efisiensi pembangkit MHD penukar panas dan kompresor
harus dipertimbangkan. Karena siklus menunjukkan pada gambar 22 adalah sama dengan
siklus turbin gas yang digunakan secara luas di pembangkit listrik tradisional, analisis
mungkin didasarkan pada prinsip-prinsip ini.
Figure 22 Power cycle for MHD generator (7)
Follow Lingen Chen (7) inordertoinvestigatepowerefficiency twocases areconsideredfor
solution, which aretheconstant gasvelocity andconstant Mach number. Toseevarious aspectof
constant gascasetheparametriccalculationsoutcomesfortheconstant gasvelocity case areshown
below in respect to compressorpressure ratio. Figure 23 shows the effectof the effectivenesses
of the hot and cold side heat exchangerson with and . Figure 24showstheeffectofthecompressorefficiencyonwith and , and Figure25 showstheeffectofthe MHD generatorefficiency onwith and
Figure 23 Effect of heat exchanger effectiveness on the performance (constant gas velocity). (7)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
20/30
Figure 24 Effect of compressor efficiency on the performance (constant gas velocity). (7)
Figure 25 Effect of generator efficiency on the performance (constant gas velocity). (7)
Secondsimulation had beenundertaken by Lingen Chen(7) toinvestigateefficiency incase
of constant Mach number. The graphical results are shown below. The parameters used in
calculation are asfollow:
Figure 26 showeffectofMach numberon with , and Figure 27 showeffectoftheeffectivenesses ofthe hot andcoldside heatexchangersonwith , and Figure 28 showstheeffectofthecompressorefficiency onwith , and .
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
21/30
Figure 26 Effect of Mach number on the performance (constant Mach number). (7)
Figure 27 Effect of heat exchanger effectiveness on the performance (constant Mach number). (7)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
22/30
Figure 28 Effect of compressor efficiency on the performance (constant Mach number). (7)
Jika membandingkan diagram di atas rasio tekanan dapat disampaikan untuk efisiensioptimal MHD generator. Efisiensi kemudian harus berkompromi dengan output daya yang
optimal yang dijelaskan secara rinci di Lingen Chen (7) kerja.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
23/30
MHD DAMPAK LINGKUNGAN
Karena perhatian utama tentang dampak dari generasi energi pada lingkungan adalah
emisi CO2 di atmosfer yang meningkatkan suhu global, penelitian telah dilakukan untuk
mengurangi ini emisi. Dalam generasi MHD ada kebutuhan suhu tinggi untuk mendapatkanoptimal kinerja generator. Untuk mencapai suhu yang diperlukan menurut M. Ishikawa (8)
diusulkan untuk menggunakan oksigen bukan udara. Penggunaan oksigen dalam pembakaran
tidak hanya meningkatkan temperatur tetapi juga meningkatkan kemurnian gas buang yang
dipancarkan oleh proses. Dengan sistem CO2 dapat dimintakan penggantian sebagai cairan.
Ishikawa M. (8) studi menunjukkan bahwa tidak ada tinggi persyaratan yang dibutuhkan
untuk cair gas yang dapat beutilised dalam air laut dalam. Nya studi lebih lanjut
menunjukkan bahwa dengan memanfaatkan bagian dari energi yang dihasilkan untuk%
oksigen 95 dan pemulihan 90% CO 2 efisiensi siklus adalah 42,9%, yang lebih tinggi bahwa
efisiensi pembangkit listrik tradisional yang tidak bisa lebih tinggi bahwa 38-40%. Penataan
diusulkan oleh M. Ishikawa (8) tanaman ditampilkan di Gambar 29.
Figure 29 Power balance of coal-fired MHD-steam combined system with CO2 recovery (thermal input of about 1000
MW and magnetic flux density of 8 T). (8)
Kinerja parameteruntukinputdaya 1000MW menurut M. Ishikawa (8) adalah sebagai berikut:
Daya output generatorMHD dipasok ke jaringan ae: 217,9 MW
Daya output generatorsinkron dipasok ke jaringan ac: 316,8 MW
Daya yang diperlukan untukproduksi oksigen: 50,0 MWW
Daya yang diperlukan untukpencairan CO2 (90 recovery%): 64,0 MW
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
24/30
Kekuatan output total sistem dipasok ke jaringan ac: 420,7 MWW
Siklus efisiensi (termasuk listrikuntukpencairan CO2): 42,9% (HHV).
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
25/30
HYBRID MHD PEMBANGKIT LISTRIK
Karena untuk menghasilkan listrik menggunakan teknologi MHD ada persyaratan
untuk panas, berikut Os Beg (3) banyak sumber yang berbeda dapat digunakan. Os Beg (3)
tenaga surya diusulkan dimana energi matahari yang terkonsentrasi dan menghasilkan panas,
yang digunakan di pabrik untuk menghasilkan gas plasma. Gas Plasma disuntikkan ke dalam
saluran MHD untuk menghasilkan energi listrik. Gambar 30 generator bertenaga surya
menunjukkan dengan regeneratif penukar panas dalam close loop arrangement.The utama
mengusulkan penggunaan jenis ini generator adalah Space.
Figure 30 Solar MHD generator (3)
Solusi lain untuk MHD generator hibrida, disebutkan oleh Os Beg (3) adalah MHDgenerator dengan nuklir reaktor bekerja dalam sistem close loop. Figure31 menunjukkan
bahwa perangkat pemanasan tidak seperti sebelumnya contoh matahari itu adalah reaktornuklir yang diakui sebagai pemeliharaan perangkat gratis tahan lama maka dapat digunakan
pada Space di luar angkasa crewless. Lain mengusulkan untuk jenis generator mungkin kapalselam digunakan. Sangat cocok untuk berkat kapal selam dengan pekerjaan tenang.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
26/30
Figure 31 Nuclear MHD power generator (3)
Dalam perkembangan beberapa tahun terakhir telah dilakukan pada air laut
MHDgenerator yang menggunakan gaya gerak listrik untuk menghasilkan energi di saluran
MHD heliks. Gambar 32show MHD heliks generator dan simulasi aliran fluida. Studi yang
dilakukan oleh Minoru Takeda (9) yang prototipe sebagai kecil 260mm 100mm diameter
saluran dan lama dapat menghasilkan 0.05W pada aliran rata-rata kecepatan dari 5.6m / s.
Generator MHD heliks adalah menunjukkan pada Gambar 32.
Figure 32 Helical - Type seawater MHD generator (9)
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
27/30
MHD OPTIMASI
Sebagian besar penelitian terkini untuk optimasi dari generator MHD dilakukan
secara numerik, tetapi ini tidak mendiskreditkan nilai-nilai yang diperoleh karena
solutionsare numerik dilakukan pada non data dimensi maka hasilnya mungkin skala tanpa
perbedaan. Salah satu kasus yang numerik studi adalah (7)perpindahan panas berpengaruh
pada kinerja pembangkit listrik MHD oleh Lingen Chen. The Studi menunjukkan aspekkecepatan gas konstan dan konstan bilangan Mach pada performance.Also Analisis
eksperimental dilakukan salah satunya adalah batu bara MHD Faraday saluran pada IEE di
Cina (10). Percobaan menunjukkan bidang di mana kinerja dapat ditingkatkan. Pertama
adalah hubungan di x dan arah y dan juga konduktivitas listrik yang efektif yang dapat
diperoleh dengan lengkap pembakaran batubara atau lebih baik pencampuran biji.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
28/30
KESIMPULAN
Generasi MHD energi masih dalam pembangunan, tetapi keuntungan menarik industri
dan kemungkinan peningkatan efisiensi pembangkit listrik standar. Sistem ini dapatdigunakan pada tanaman yang ada serta dapat dioperasikan sendiri. Kerja di pabrik yang ada
dapat membawa signifikan pengurangan CO 2 byutilising emisi seperti yang ditunjukkandalam bentuk cair, atau bahkan jika dari yang sama masukan panas tanaman akan
menghasilkan lebih banyak energi berarti akan ada pengurangan CO 2 untuk KW output.
Generator MHD dapat beroperasi dengan berbagai sumber panas, dan dimensi kecil
dari sistem dapat digunakan aplikasi ruang dan aplikasi angkatan laut.
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
29/30
TABLE OFFIGURES
Figure 1 MHD Principles (2)................................ ................................ ................................ ................ 4
Figure 2 PhysicsofMHD (3) ................................ ................................ ................................ ............... 5
Figure 3 Schematic MHD opencycle hybrid generator (1) ................................ ................................ .. 6
Figure 4 Closeloop MHD generator (1) ................................ ................................ .............................. 7Figure 5 Faraday generator (2) ................................ ................................ ................................ ........... 8
Figure 6 Hall generator (2) ................................ ................................ ................................ ................. 9
Figure 7 Disc generator (2) ................................ ................................ ................................ ................. 9
Figure 8 Diagonal generator (2)................................ ................................ ................................ ........ 10
Figure 9 Transientflowphysicalmodelwith coordinatesystem (5) ................................ .................. 11
Figure 10 SpatialinducedmagneticfielddistributionforM2 = 10, = 0.2, T = /4, = /4 with K2 =
5 (5) ................................ ................................ ................................ ................................ ................. 13
Figure 11 Spatialinducedmagneticfielddistributionfor K2 = 5, = 0.2, T = /4, = /4 with M2 =
5 (5) ................................ ................................ ................................ ................................ ................. 13
Figure 12 SpatialinducedmagneticfielddistributionforM2 = 10, K2 = 5, T = /4, = /4 with =
0.6 (5) ................................ ................................ ................................ ................................ .............. 13
Figure 13 Graphicalinterpretationfor M2 = 10, = 0.2, T = /4, = /4 with K2 = 5, 7 and 9 (5) .. 14
Figure 14 Graphicalinterpretationfor K2 = 5, = 0.2, T = /4, = /4 forM2 = 6, 8 and 10 (5) .... 14
Figure 15 Graphicalinterpretationfor M2 = 10, K2 = 5, T = /4, = /4 for = 0.2, 0.4 and 0.6 (5)
................................ ................................ ................................ ................................ ........................ 15
Figure 16 Physicalmodel andcoordinatesystem (7) ................................ ................................ ........ 16
Figure 17 Dimensionlessvelocity (df/dg) versus g for Ha = 0, 1, 2, 5, 10 with Ec = 0.1, D = 0.1, Pr = 0.7,
Sc = 0.6, b = 0.5, f0 = 0.1, s = 0.5. (6) ................................ ................................ .............................. 17
Figure 18 Dimensionlesstemperature (h) versusforHa = 0, 1, 2, 5, 10 with Ec = 0.1, D = 0.1, Pr =
0.7, Sc = 0.6, b = 0.5, f0 = 0.1, s = 0.5. (7) ................................ ................................ .......................... 17
Figure 19 Dimensionlessconcentration (U) versus g for Ha = 0, 1, 2, 5, 10 with Ec = 0.1, D = 0.1, Pr =0.7, Sc = 0.6, b = 0.5, f0 = 0.1, s = 0.5. (6) ................................ ................................ .......................... 18
Figure 20 Dimensionlesstemperature (h) versus g for Ec = 0, 0.1, 0.2, 0.3, with Ha = 1, D = 0.1, Pr =
0.7, Sc = 0.6, b = 0.5, f0 = 0.1, s = 0.5 (6) ................................ ................................ ........................... 18
Figure 21 Dimensionlessconcentration (U) versus g for D = 0.7, 0.2, 0, 0.2, 0.7 with Ha = 1, Ec = 0.1,
Pr = 0.7, Sc = 0.6, b = 0.5, f0 = 0.1, s = 0.5 (6) ................................ ................................ .................... 18
Figure 22 Powercyclefor MHD generator (7) ................................ ................................ .................. 19
Figure 23 Effectofheatexchangereffectivenessontheperformance (constant gasvelocity). (7).... 19
Figure 24 Effectofcompressorefficiency ontheperformance (constant gasvelocity). (7) ............... 20
Figure 25 Effectofgeneratorefficiency ontheperformance (constant gasvelocity). (7) .................. 20
Figure 26 EffectofMach numberontheperformance (constant Mach number). (7) ....................... 21
Figure 27 Effectofheatexchangereffectivenessontheperformance (constant Mach number). (7) 21
Figure 28 Effectofcompressorefficiency ontheperformance (constant Mach number). (7) ........... 22
Figure 29 Power balanceofcoal-fired MHD-steamcombinedsystemwith CO2 recovery (thermal
inputofabout 1000 MW andmagneticflux density of8 T). (8) ................................ ........................ 23
Figure 30 Solar MHD generator (3) ................................ ................................ ................................ .. 25
Figure 31 Nuclear MHD power generator (3) ................................ ................................ ................... 26
Figure 32 Helical- Typeseawater MHD generator (9) ................................ ................................ ...... 26
8/6/2019 Konversi Mhd Fix
30/30
Bibliography
1. MHD PowerGeneration. Khamgaon: Govt. Polytechnic.
2. MHD Generators. Encyclopedia Britannica. [Online] [Cited: 16 04 2010.]http://www.britannica.com/EBchecked/topic-art/357424/92959/MHD-generator-configurations-
Segmented-Faraday-generator.
3. Bg, Dr Os.INDUSTRIAL ENERGY MANAGEMENT: MHD ENERGY SYSTEMS. Lecture Presentation.
Sheffield:s.n., 2010.
4. Electrothermalinstability. Wkipidia Encyclopedia. [Online] [Cited: 14 4 2010.]
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrothermal_instability.
5. Transient hydomagnetic flow in rotating channelpermeated by an inclined magnetic field with
induction and Maxwell displacementcurrenteffect. S. K. Ghosh, O. A. Beg, J. Zueco, V. R. Prased.
Basel: Z. Angew. Math. Phys, 2009.
6. Thermophoretic hydromagnetic dissipative heat and mass transferwith lateral.Joaqun Zueco a,
O. Anwar Bg, H.S. Takhar, V.R. Prasad. 29, s.l. :Applied Thermal Engineering, 2009.
7. Heat Transfereffect on theperformance of MHDpowerplant. Lingen Chen, jianzheng Gong,
Fengrui Sun, Chih Wu.s.l. : Energy Conversion & management, 2002, Vol. 43.
8. MHD POWER SYSTEMS FOR REDUCTION OF CO2 EMISSION. M. ISHIKAWA, MEYER STEINBERG.
s.l. : Energy Conversion & management, 1998, Vol. 39.
9. Fundamental Studies of Helical - Type SeawaterMHD Generation System. Minoru Takeda, Yasuaki
Okuji, Teruhico Akazawa, Xiaojun Liu, Tsukasa Kiyoshi.s.l. : Transactions On
AppliednSuperconductivity, 2005, Vol. 15 No 2.
10. PERFORMANCE ANALYSIS OF COAL-FIRED MHD. M. ISHIKAWA, T. IWASHITA, J. TONG+. s.l. :
Energy Conversion & management, 1995, Vol. 38.