Download pdf - Konversi Mhd Fix

8/6/2019 Konversi Mhd Fix

1/30

4/26/2010

MHD (MAGNETO-HYDRO-DYNAMIC)


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


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.


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.


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.


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.


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.


8/30

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:


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


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)


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


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


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


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)


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


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)


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)


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)


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)


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 .


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)


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.


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


24/30

Kekuatan output total sistem dipasok ke jaringan ac: 420,7 MWW

Siklus efisiensi (termasuk listrikuntukpencairan CO2): 42,9% (HHV).


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.


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)


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.


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.


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


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.