[发明专利]一种垂直驱动分流型水平往复式液态金属磁流体发电机

说明书

一种垂直驱动分流型水平往复液态金属磁流体发电机，其磁流体发电通道(2)水平居中布置，两个活塞式驱动储液缸(1‑a、1‑b)垂直布置于两个磁流体发电通道(2)的左右两侧，与磁流体发电通道(2)通过连接软管(3)连接，磁流体发电通道(2)穿过磁体(4)的磁孔，磁体(4)的磁场垂直作用于磁流体发电通道。磁流体发电通道及其配套磁体为一组或多组，如采用多组，各组通道及磁体之间平行布置，油缸下侧出液口及连接软管的数量与磁流体发电通道数量相等。油缸下侧的出液口通过连接软管分别与每组磁流体发电通道连接，由活塞驱动的发电工质从油缸下侧出液口分流，同时进入各组发电通道，实现了各磁流体发电机内流动工况同步。

技术领域

本发明涉及一种磁流体发电机，特别涉及一种液态金属磁流体发电机。

背景技术

液态金属磁流体(LiquidMetal Magnetohydrodynamics，LMMHD)发电机是采用交替外力，如波浪力，通过液压系统直接驱动发电工质，如液态金属，在发电通道内往复运动，切割磁力线，产生交变电能。

常见的液态金属磁流体发电机发电机均采用液压油作为驱动工质。为了避免驱动工质与发电工质混合，常见的办法是采用类似波纹管、橡胶囊或者活塞缸等可变体积的容器将两者分隔；由于波纹管、橡胶囊可变体积小并且存在疲劳性问题，寿命有限，目前，最新设计的磁流体液态金属磁流体发电机均采用活塞缸式结构，用活塞将驱动工质与发电工质物理隔离。常见的磁流体发电机中，中间为磁流体发电通道，两侧通过法兰直接安装活塞式驱动储液缸，两者在一条轴线上，同时水平或者同时垂直布置。发电机运行过程中，活塞式储液缸虽然满足了较大的可变体积，但由于活塞与活塞缸之间的缝隙存在渗透，这样就导致了发电工质与驱动工质的混合，影响发电效果。

其次，普通的发电机是通过提高线圈匝数来提高电压的，液态金属磁流体发电机发电工质相当于一根单股的线圈，这样就无法像常规发电机一样采用提高线圈匝数的办法来提高电压。对于磁流体发电机一般采用多个发电通道电流串联来提高输出电压。常见的结构形式是多个磁流体发电单元模块流体侧并联，电流串联的方式。一个发电单元一般由单个发电通道和两侧活塞式储液缸组成，造成结构相对复杂，重量加大。同时，还有各个活塞缸中活塞运行不同步问题，容易造成输出电压不稳定。

发明内容

为了克服目前液态金属磁流体发电机的缺点，本发明提出一种垂直驱动分流型水平往复式液态金属磁流体发电机。

本发明采用以下技术方案：

7所述的垂直驱动分流型水平往复液态金属磁流体发电机包括两个活塞式驱动储液缸，一组或多组磁流体发电通道及其配套磁体。磁流体发电通道与配套磁体一一对应。

8两个活塞式驱动储液缸垂直布置于磁流体发电通道的两侧，磁流体发电通道水平居中布置，活塞式驱动储液缸与磁流体发电通道通过连接软管连接，磁流体发电通道穿过磁体的磁孔，磁体的磁场垂直作用于磁流体发电通道。

9活塞式驱动储液缸由油缸，活塞，活塞杆，密封帽，排液口，进油口，出液口，加注口等主要部件组成；活塞位于油缸内，将油缸分成上下两个腔室；油缸上侧开有进油口，进油口用于连接外部的液压驱动系统；油缸下侧开有出液口；油缸底部开有排液口；出液口通过连接软管与磁流体发电通道连接，连通两个活塞式驱动储液缸和磁流体发电通道，发电工质存储在由两个活塞式驱动储液缸的活塞下部油缸腔室、连接软管、发电通道共同组成的密闭空间内。驱动工质位于活塞以上的油缸上部腔室内。

10所述的磁流体发电通道及其配套磁体可以是一组或多组，如采用多组，各组磁流体发电通道及其配套磁体之间平行布置,相应的油缸下侧出液口及连接软管数量与磁流体发电通道数量相同；油缸下侧出液口通过连接软管分别与每组磁流体发电通道连接，由活塞驱动的发电工质从油缸下侧出液口分流，同时进入各组发电通道,构成垂直驱动分流型水平往复液态金属磁流体发电机,实现了各磁流体发电通道内流动状况基本同步,解决了已有磁流体发电技术中多组发电通道及活塞式驱动储液缸内流动工况不同步的问题。