Ar termoakustisko dzinēju darbināms magnetohidrodinamiskais ģenerators
2023
Artūrs Brēķis

Aizstāvēšana
19.04.2023. 10:00, Rīgas Tehniskās universitātes Elektrotehnikas un vides inženierzinātņu fakultāte, Āzenes iela 12/1, 212. auditorija.

Zinātniskais vadītājs
Agris Gailītis, Andrejs Podgornovs

Recenzenti
Jānis Dainis Dirba, Andris Jakovičs, Valdis Bojarevičs

Promocijas darbs veltīts jauna veida enerģijas pārveidotājam dziļa kosmosa pielietojumiem. Tas sastāv no unikāla maiņstrāvas magnetohidrodinamiskā ģeneratora ar šķidru nātriju, kā darba ķermeni, un no termoakustiskā dzinēja, kas ģeneratoru piedzen, liekot šķidrajam metālam svārstīties magnētiskajā laukā. Darba galveno novitāti nosaka fakts, ka abas tehnoloģijas – MHD ģenerators un termoakustiskais dzinējs – ir apvienotas vienā kopīgā iekārtā ar nosaukumu “SpaceTRIPS”, kas līdz šim nav ticis veikts nekur pasaulē. Darbā ir veikta teorētiska, skaitliska un eksperimentāla tehnoloģijas izpēte un prototipa izgatavošana. Pētījumu fokuss galvenokārt ir vērsts uz “SpaceTRIPS” iekārtas maiņstrāvas MHD ģeneratoru un ar to saistītajiem jautājumiem. Izveidoti ģeneratora matemātiskie modeļi uz elektriskā transformatora ekvivalentās aizvietošanas shēmas bāzes, kā arī uz Maksvela vienādojumu pamata. Izstrādātie modeļi pielietoti, lai noteiktu un izpētītu mašīnas darba parametrus plašos vērtību diapazonos. Veikti laboratorijas eksperimenti ar katru no abām mašīnām, kā atsevišķi, tā apvienojumā, un mērījumu rezultāti salīdzināti ar teorētiski aprēķinātajiem. Parādīts, ka, izmantojot termoakustisko tehnoloģiju sniegtās iespējas, var iegūt šķidra metāla vibrāciju tipa kustību, kas ir spējīga ģenerēt patērētājam piemērotu 50 Hz sinusoidālu maiņspriegumu bez jebkādu mehāniski kustīgu, dilstošu detaļu esamības. Šāda iekārta, līdz ar to, raksturojas ar augstu darba drošumu un tai nav nepieciešama apkope, kas ir īpaši būtiski tāliem kosmiskiem lidojumiem. Izgatavoti eksperimentāli modelējoši stendi ģeneratora šķidra metāla brīvās virsmas parādību izpētei. Piedāvāta oriģināla metode potenciālai elektrovadoša šķidruma virsmas stabilizācijai elektromagnētiskā ceļā. Darbs izstrādāts Latvijas Universitātes Fizikas Institūtā un Rīgas Tehniskajā universitātē. Promocijas darbs sastāv no 4 pamatnodaļām un tā apjoms ir 143 lappuses, kurās ietverti 188 vienādojumi, 98 attēli, 4 tabulas un 2 pielikumi. Darbā izmantoti 97 literatūras avoti.


Atslēgas vārdi
Magnetohidrodinamika, MHD ģenerators, šķidrs metāls, nātrijs, termoakustika
DOI
10.7250/9789934228919

Brēķis, Artūrs. Ar termoakustisko dzinēju darbināms magnetohidrodinamiskais ģenerators. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2023. 143 lpp.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196