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MHD Generator als Antrieb für Schiffe ?
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| Quasiperiodizität / Fouriersynthese :: Tangens Delta Messung |
| Autor |
Nachricht |
mcsony
Anmeldedatum: 02.12.2010
Beiträge: 1
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 Verfasst am: Do Dez 02, 2010 7:11 pm Titel: MHD Generator als Antrieb für Schiffe ? |
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Hallo 
ich brauche dringend euren fachlichen Rat 
ich habe im Internet ein Video gesehen ,wie man Magnetohydrodynamik als Antrieb für ein kleines Boot nutzen kann .
http://www.youtube.com/watch?v=-_c0rYAckwI&feature=related
Quelle : Youtube
Das Boot im Video sieht so aus:
von Unten
Ich habe sein Funktionsprinzip so verstanden
- der Dauermagnet übt eine Lorenzkraft auf das Wasser, die freibewegliche Ladungsträgern ,die im Salzwasser befinden ,werden nach hinten geschoben,und das Boot bewegt sich nach vorne ,
ABER wozu braucht man die 2 Münzen ?
Oder habe ich irgendwo einen Denkfehler |
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Fritz
Anmeldedatum: 12.07.2009
Beiträge: 1485
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| Verfasst am: Fr Dez 03, 2010 7:14 pm Titel: |
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Hallo
Das funktioniert im Prinzip wie ein umgedrehter Hall-Effekt. Der Magnet alleine reicht für eine Lorenzkraft nicht aus.
Die Münzen dienen hier vermutlich als Elektroden, die Batterie erzeugt ein elektrisches Feld zwischen den Münzen, da Salzwasser leitfähig ist (durch frei bewegliche Ionen) fließt ein gewisser Strom. Erst durch diesen Strom entsteht in Verbindung mit dem Permanentmagneten eine Lorenzkraft, die die Ionen von ihrem Kurs ablenkt und so einen (wenn auch kleinen) Vortrieb bewirkt.
Überlicherweise setzt man das Prinzip umgekehrt ein misst mit Hilfe der Hall-Spannung die Durchflussmenge durch zb. ein Rohr.
Dass dieser Antrieb aber recht effizient ist kann ich mir nicht vorstellen.
mfg Fritz |
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Fritz
Anmeldedatum: 12.07.2009
Beiträge: 1485
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| Verfasst am: Mi Apr 20, 2011 1:34 pm Titel: |
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| Zitat: |
Hey Fritz,
Ich hab bzgl. des magnetohydrodynamischen Antriebs zwei Fragen:
Erstens: Kommt es dabei zur Elektrolyse? Was passiert da genau?
Zweitens: Ich habe gelesen, das diese Form des Antriebs unrentabel ist; würden nicht die Probleme mit dem starken Magnetfeld durch den Einsatz von Hochtemperatursupraleitern gelöst werden?
Grüße
Finja
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1. Ja, wenn es sich um eine Lösung handelt denke ich schon, dass das passiert. Es gibt aber noch andere Formen von leitfähigen Flüssigkeiten zb. Metallschmelzen (Quecksilber) oder Salzschmelzen, für den Betrieb in Salzwasser hilft das aber wenig.
Ich weiß, dass es bei induktiven Durchflusssensoren, die im Prinzip genau das umgekehrte Prinzip nutzen zu Problemen kommen kann, wenn sie mit Gleichfeldern betrieben werden. Deswegen werden sie üblicherweise mit Wechselfeldern betrieben.
Das gleiche könnte man vielleicht auch auf den MHD Antrieb anwenden, dass sich die Elektrolyse dadurch vermeiden lässt glaube ich nicht, aber wenigstens teils sie sich gleich auf die beiden Elektroden auf.
Diese Elektroden müssten wohl aus einem sehr edlen Metall bestehen (zb. Platin), damit sie durch die Elektrolyse nicht zerfressen werden.
2. Supraleiter sind wohl die einzige Möglichkeit die Sache einigermaßen leistungsfähig zu machen, dass die Sache dadruch rentabel wird glaube ich nicht. Die Leitfähigkeit von Salzwasser ist nicht besonders gut, wenn hohe Ströme fließen sollen entstehen entsprechend große Verluste, das lässt sich nicht schön reden.
Eine Schiffsschraube ist wohl das ziemlich einfachste um einen Antrieb im Wasser zu realsieren und hat trotzdem einen recht guten Wirkungsgrad, es ist schwer da mit einem MHD-Antrieb drüber zu stechen. Außerdem braucht man für einen MHD-Antrieb erst mal elektrische Energie, für eine Schiffsschraube reicht mechanische, die vergleichsweise 'billig' zur Verfügung steht.
Trotzdem ist das Prinzip an sich sehr interessant, lass dich also nicht entmutigen. Mit flüssigen Metallen oder Salzen (vielleicht nicht unbedingt mit Quecksilber) lassen sich damit sicher tolle Spielereien basteln.
Hier noch ein link:
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnethydrodynamischer_Antrieb
mfg Fritz |
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finja_petersen
Anmeldedatum: 20.04.2011
Beiträge: 2
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| Verfasst am: Mi Apr 20, 2011 3:19 pm Titel: |
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Bei einer Wechselspannungsquell würde sich ständig die resultierende Kraft (Lorentz-Kraft) ändern, d.h. das Bott würde nicht kontinuierlich vorwärtsfahren.
Was passiert bei der Elektrolyse von Salzwasser an den Elektroden genau; ich kann mir das irgendw. nicht erklären, dass die Anode korrodiert?! |
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GvC
Anmeldedatum: 22.02.2009
Beiträge: 1388
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| Verfasst am: Do Apr 21, 2011 12:39 am Titel: |
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| finja_petersen hat Folgendes geschrieben: | | Bei einer Wechselspannungsquell würde sich ständig die resultierende Kraft (Lorentz-Kraft) ändern, d.h. das Bott würde nicht kontinuierlich vorwärtsfahren. |
Wenn man statt des Permanentmagneten einen mit derselben Wechselspannung betriebenen Elektromagneten (Spule) verwenden würde, würde sich das Boot durchaus fortbewegen. |
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finja_petersen
Anmeldedatum: 20.04.2011
Beiträge: 2
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| Verfasst am: Do Apr 21, 2011 10:02 am Titel: |
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Was passiert bei der Elektrolyse von Salzwasser an den Elektroden genau; ich kann mir das irgendw. nicht erklären, dass die Anode korrodiert?!
und wieso sind in Realität die Elektroden an eine Gleichstromquelle, obwohl Spulen als Elektromagnet genutzt werden, angeschlossen?  |
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Fritz
Anmeldedatum: 12.07.2009
Beiträge: 1485
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| Verfasst am: Do Apr 21, 2011 10:49 am Titel: |
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| Zitat: |
Was passiert bei der Elektrolyse von Salzwasser an den Elektroden genau; ich kann mir das irgendw. nicht erklären, dass die Anode korrodiert?!
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Ich denke die Korrosion hat nicht direkt etwas mit der Elektrolyse an sich zu tun, dann müsste das Metall mit dem Elektrolyten (Salzwasser) ja eine Lösung bilden, das ist bei Metallen aber nicht wirklich der Fall. Ich glaube die Korrosion hängt damit zusammen, dass an der einen Elektrode zunächst elementarer Sauerstoff entsteht, der sehr aggressiv reagiert und ein starkes Oxidationsmittel ist.
| Zitat: |
und wieso sind in Realität die Elektroden an eine Gleichstromquelle, obwohl Spulen als Elektromagnet genutzt werden, angeschlossen?
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Woher weist du das?
Naja es ist eben viel leichter einen Gleichstrom durch eine Spule zu treiben, als Wechselstrom. Bei Gleichstrom muss nur der ohmsche Widerstand überwunden werden (der bei Supraleitern ja verschwindend ist) Um Wechselstrom zu erzeugen muss die Induktivität der Spule quasi 'umgeladen' werden, dazu ist eine Spannung erforderlich. Je schneller das Feld und damit der Strom wechseln soll um so höher ist die erforderliche Spannung.
Das bedeutet nicht automatisch, dass dabei Verluste entstehen, aber eine höher Spannung bedeutet mehr Aufwand und die Elektronik zum Umpolen des Feldes ist auch aufwändiger. Bei steigender Frequenz entstehen außerdem in einem evtl. vorhandenen Eisenkern zunehmend Verluste.
mfg Fritz |
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