磁流体推进器（喷射推进的新技术）

磁流体推进器

喷射推进的新技术

磁流体推进器是把电能直接转换成流体动能，以喷射推进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶推进应用中具有重大价值。

技术特点

与传统机械传动类推进器(譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等)相比较，磁流体推进器的不同点在于：前者使用机械动力作为推力而后者使用电磁力。正因为如此，磁流体推进器无须配备螺旋桨桨叶、齿轮传动机构和轴泵等，是一种完全没有机械噪音的安静推进器。一旦现代潜艇使用了这种推进器，便从根本上消除了因机械转动而产生的振动、噪音以及功率限制，而能在几乎绝对安静的状态下以极高的航速航行。据理论计算其航速可达150节，而这是任何机械转动类推进器不可能实现的。

超导电磁流体推进是把电能直接转换成流体动能，以喷射推进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶推进应用中具有重大价值。中科院从1996年开始超导磁流体推进技术的研究，研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进实验船，2000年获中科院科技进步二等奖。建成了用于磁流体推进器水动力学研究的海水循环试验装置和用于试验船综合性能研究的航试水池。

研究情况

当前，正在进行超导电磁流体推进技术的实用化研究。中科院电工所研制的螺管超导磁体系统，磁场强度5特斯拉，室温孔径0.2米，外径0.65米，总长1.1米，总重494公斤，液氦贮量66升，一次充满液氦能连续运行6昼夜。

电工所与船舶研究院702所合作研制成功了螺旋式超导磁流体推进试验船。“HEMS-1”号，于1998年11月28日试航成功。它的研制成功标志着我国已跻身于该项高技术的国际先进行列。该试验船长3.2米，宽0.85米，排水量约1吨；船上装备有磁场强度为5万高斯的超导磁体系统，螺旋通道推进器，电池组和测控系统，由一人操作。

在实验室的盐水池中对试验船的特性参数进行了综合性试验和试航行，船速达0.65米/秒。试验表明，超导电磁流体船舶推进具有安静无噪声，操作简便等特点。

超导螺旋式电磁流体推进试验船“HEMS-1”号的研制和试航成功证明了该技术路线可行，应用前景光明。

未来趋势

缺点之一，在当前技术水平下，磁流体推进技术成本高，速度慢。

缺点之二，该技术需要大型发电机，增加船只或潜艇重量，而驱动发电机的动力系统如直接驱动传统推进器速度高于MHD技术。

可行的改进方案是在传统的潜艇上加装MHD驱动，利用电池供电。保证潜艇在作战状态时的暂时“隐身”。

数学模型

建立一套比较完整的数学模型，它包括基本方程、稳态运方程、效率方程、标么速度和效率方程，从而为磁流体推进器的电磁场和流场的分布状况，流体的运动规律、稳态运行特性、磁流体转换效率和推进效率。通道损耗对推进性能影响的理论分析和计算奠定了基础。

参考资料

1.磁流体推进器的数学模型·中国知网