磁流發電（簡稱ＭＨＤ發電）或直接發電， 是直接利用高速電漿橫越磁場以產生電動勢（ＥＭＦ）。 利用此法的電力轉換效率比一般火力發電高百分之十至十五， 而且操作安全性優異，釋放到大氣中的熱能及氧化物也比較少。 蘇俄設在略查尼的世界第一座五億八千萬瓦級磁流發電廠已經開工。 磁動力發電是電能直接轉化的方法之一， 而且是直接轉化中唯一有大規模發電潛能的方法。 此法是以高溫將具有導電性的氣體離子化， 使之流經強烈磁場以產生直流電。因為不需要利用轉動的機械， 所以不會有磨損的現象。由於需要將氣體離子化成電漿（plasma）， 因此需要很高的溫度，最適用於動力廠的頂環。由於需要高溫的熱源， 因此化石燃料（如煤或其氣化產物）最為合適。 據美國總統行政部門屬下科學與技術處（Office of Science and Technology, Exective Office of President）的報告， 此法有節省化石燃料三分之一的可能， 並可減低熱污染，值得積極發展。 基本原理與種類：目前被認為可以發展的MHD環有三種： 即開環MHD（open-cycle MHD）、閉環液體金屬MHD （closed-cycle liquid metal MHD）與閉環氣體MHD （closed-cycle gas MHD）。三者的基本原理相同。 其差異只在於工作物與循環方式不同而已。由於開環MHD最被注意， 且發展較多，謹以此為例，簡單說明一下其運用的原理。 開環MHD所用的工作物是播有金屬種子微粒 （一般為鉀或銫，用來促進氣體離子化以增加其導電係數）的氣體燃燒產物。 以天然氣、汽油、煤或炭等燃料，將預熱過的空氣或含氧極高的壓縮空氣加熱 到2200至2800℃之間，然後讓其經一噴嘴（nozzle）膨脹加速。當電漿流經有 強烈磁場之MHD通道（MHD channel）時，即由電磁感應產生直流電， 並由裝於通道壁上之電極導出利用。放出之氣體，溫度尚在1700至2200℃之間， 可以作空氣的預熱，或用來推動蒸汽輪機，並需收復播種之金屬種子。 其內部情形如圖十二所示。圖十三則示這種發電廠之一般聯合情況。 這種MHD環雖播有金屬種子，但由於熱離子化（thermal ionization）仍然相當有限， 氣體的導電係數頗低，因此需要利用超導體磁鐵（superconducting magnet）， 以產生40,000至80,000高斯（Gauss）的強烈磁場，才能達到高度的發電效率。 據估計這種MHD發電廠之通盤效率可達50至60％。 閉環氣體MHD之原理與開環者相同，但它可以在較低的溫度（1650至1930℃）下運用。 所用的工作物是播有金屬的種子如氦一類稀有氣體。氣體之加熱需用熱交換器來達成 （開環的是燃燒之產物所以不需要熱交換器），因而會遭遇到可耐高溫的材料問題。 這種MHD環的離子化是由電子之焦耳熱效應（Joule heating of electrons）或其他 非平衡離子化過程（non-eguilibrium ionization process）來達成。 就氣體導電係數的增加而言，這種離子化方法，較之單由熱離子化所能產生者多數倍， 所以它可以在溫度較低的情況下進行。所用氣體在廢熱恢復（如推動蒸汽輪機）及收復 種子金屬（seedeo metal）後，即可送回重新使用，並不排到大氣中。目前這種MHD環之 最大問題是：如何有效地產生非平衡離子化問題，如何保持電漿之平穩（stability）， 以減少由此問題所產生之能的損失，以及電極在此種情況下所可產生之種種不良效應等 問題。 閉環液體金屬MHD之預期運用溫度更低（815至1100℃之間）。所用的工作物是液體或部 分氣體的鉀或鈉。由於金屬有很高的導電係數，所以利用傳統性的磁鐵就可產生很高的 動力密度（power density）。這可由P=1/4σu2B2V看出。液體金屬的導電係數σ在上述 氣體之105以上，而其可達之流速U則只有其10-2，所以在相同之磁場強度B與感應電壓V之 情形下，它可產生十倍以上之動力密度。液體金屬之最大問題是：如何加速液體金屬或部 分含金屬蒸汽之液體而仍保持流動之平穩（stability），如何減少流動磨擦之損失 （friction loss）以及液體和蒸汽的分離等難題。 除了可用傳統性磁鐵的好處外，也可利用直線感應發電機 （linear induction generator）直接產生60週之交流電， 省掉反整流器（inverter）裝置。與其他熱環之聯合， 這種發電廠之通盤效率預期可達50％的可能。此法另一好處是， 包容此種液體金屬的問題在核能發電方面已有相當的經驗。 發展上需要克服的問題：由以上所述，可見MHD發電是一種很有將來性的方法。 在過渡時期中，可由煤來做燃料（尤其是開環的利用）。不過若直接利用煤， 即所產生的灰，容易沉積於MHD氣體通道壁上，造成通道與電極上之不良影響。 這是一個有待研究的問題。到目前為止，有的研究認為沉積會有好處，可以防止 種子金屬對通道壁之滲透，這種滲透會造成電極之局部斷路（short circuit）， 因而引起能的損失。有的認為，沉積的灰會腐蝕通道壁，影響到通道的壽命。 除此之外，再加上煤中所含硫所可造成之腐蝕，其應用價值實有待研究。這些問題， 若利用煤的氣化產物當然就不會存在。 由於燃燒溫度很高，若利用空氣當氧化劑，氮之氧化物（NOx）的產生也是需要解決 的問題。不過據研究稱，若在主要燃燒過程中提高燃料與空氣的比率，然後再在下方 部分加入空氣讓其繼續燃燒，即可使污染減到很低程度。 閉環MHD上所遭遇到的困難已經提過。其中最大關鍵是電漿平穩問題， 而非平衡離子化問題之了解以及高溫熱交換器之設計與材料問題。 <節錄自 http://203.71.221.38/science/content/1976/00050077/0004.htm# 五　磁動力發電法> --- 老師舉的例子是電影<The Hunt For Red October>中的蘇聯新型潛艇， 裝有無聲的MHD馬達， 這裡有一部分的設計圖和資料 http://www.jp-petit.com/Disclosure/Annex_MHD1/Annex_MHD1_1.htm 大家考試加油!!! -- 我們總是凝視著過去, 倒退著走入未來... --

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