The utility model relates to a multi helix channel annular superconducting magnetic fluid propeller, wherein a plurality of tangential in \u2011 tangential out single helix channel superconducting magnetic fluid propulsion units (1) are arranged on the outer or inner surface of the underwater vehicle shell (4) along the longitudinal stratification of the underwater vehicle shell (4) and the circumferential direction of the underwater vehicle shell (4). The single spiral channel superconducting MHD propulsion unit (1) is composed of a solenoid superconducting magnet (1 \u2011 1) and a tangent in \u2011 tangent out spiral channel (1 \u2011 2), which is connected with an inlet pipe (2) and an outlet pipe (3). The seawater flows into the spiral channel (1 \u2011 2) along the inlet pipe (2) and out the spiral channel (1 \u2011 2) along the outlet pipe (3). The solenoid superconducting magnet (1 \u2011 1) of each layer of superconducting MHD propulsion unit (1) is uniformly distributed along the circumference, forming a closed magnetic circuit, and the magnetic line of force is closed in each layer of single spiral channel superconducting MHD propulsion unit.
【技术实现步骤摘要】
一种多螺旋通道环形超导磁流体推进器
本专利技术涉及一种超导磁流体推进器。
技术介绍
螺旋通道超导磁流体推进器采用螺管超导磁体和螺旋通道,螺管超导磁体可实现大磁场空间内的高磁场,螺旋通道提高了电磁力的有效作用长度,进而提高了推进效率和推力密度,是目前研究最多、最接近实用化的磁流体推进器。图1为传统轴向进-轴向出的单螺旋通道超导磁流体推进器,主要由螺管超导磁体和轴向进-轴向出的螺旋通道组成,轴向进-轴向出的螺旋通道水平穿过螺管超导磁体的磁孔。螺管超导磁体主要由真空容器1和超导线圈2组成,产生轴向磁场B。轴向进-轴向出的螺旋通道主要由圆筒形外电极3,导流器4,绝缘壁5,整流器6,螺旋叶片7,圆柱内电极8组成。外接电源后,在内电极8和外电极3之间的环形海水空间产生径向电场、电流密度为J,电流沿径向流动;轴向磁场B和径向电场相互作用产生圆周方向的电磁力F,推动海水沿螺旋叶片7流动且静压逐渐增大。导流器4将进口轴向来流转变为螺旋流动,整流器6将螺旋流动转变为出口轴向流动。螺管超导磁体能实现大磁场空间内的强磁场,同时在磁体外周也不可避免地产生较大的漏磁场,对外周电磁设备产生不良影响,且影响磁流体推进船舶的磁隐身性能。图2为单螺旋通道超导磁流体推进器螺管超导磁体RZ平面的磁力线分布,其中R为径向、Z为轴向。可以看出,磁力线穿过磁场空间1经过外周空间闭合,超导线圈2的外周漏磁大。为此,出现了多螺旋通道超导磁流体推进器,即多个轴向进-轴向出的单螺旋通道超导磁流体推进器沿圆周排列,多个螺管超导磁体的磁力线首尾连接,形成闭合 ...
【技术保护点】
1.一种多螺旋通道环形超导磁流体推进器,其特征在于:所述多螺旋通道环形超导磁流体推进器由多个切向进-切向出的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)、多个与水下航行器纵向平行的进水管(2)和多个与水下航行器纵向平行的出水管(3)组成;一个单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)和一个进水管(2)、一个出水管(3)连接;所述的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)采用沿水下航行器壳体(4)的纵向分层的方式布置在水下航行器壳体(4)的外表面或内表面,每层的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)沿水下航行器壳体(4)的圆周均布;所述的切向进-切向出的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)由一个螺管超导磁体(1-1)和一个切向进-切向出的螺旋通道(1-2)组成,除螺旋通道(1-2)的切向通道入口(1-2-4)和切向通道出口(1-2-5)外,螺旋通道的主体部分水平穿过螺管超导磁体(1-1)的磁孔;螺旋通道(1-2)的切向通道入口(1-2-4)与一个进水管(2)连接,螺旋通道(1-2)的切向通道出口(1-2-5)和一个出水管(3)相连接,海水沿进水管(2)切向流入螺旋通道(1-2),并沿出水管(3)切向流出螺旋通道(1- ...
【技术特征摘要】
1.一种多螺旋通道环形超导磁流体推进器,其特征在于:所述多螺旋通道环形超导磁流体推进器由多个切向进-切向出的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)、多个与水下航行器纵向平行的进水管(2)和多个与水下航行器纵向平行的出水管(3)组成;一个单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)和一个进水管(2)、一个出水管(3)连接;所述的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)采用沿水下航行器壳体(4)的纵向分层的方式布置在水下航行器壳体(4)的外表面或内表面,每层的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)沿水下航行器壳体(4)的圆周均布;所述的切向进-切向出的单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)由一个螺管超导磁体(1-1)和一个切向进-切向出的螺旋通道(1-2)组成,除螺旋通道(1-2)的切向通道入口(1-2-4)和切向通道出口(1-2-5)外,螺旋通道的主体部分水平穿过螺管超导磁体(1-1)的磁孔;螺旋通道(1-2)的切向通道入口(1-2-4)与一个进水管(2)连接,螺旋通道(1-2)的切向通道出口(1-2-5)和一个出水管(3)相连接,海水沿进水管(2)切向流入螺旋通道(1-2),并沿出水管(3)切向流出螺旋通道(1-2);每层中,所述的螺管超导磁体(1-1)沿水下航行器壳体(4)的圆周均布,形成闭合磁路,磁力线闭合在每层的单螺旋通道超导磁流体推进单元的内部;所述进水管(2)和出水管(3)与水下航行器壳体(4)的纵向平行,与单螺旋通道超导磁流体推进单元(1)的切向进-切向出的螺旋通道(1-2)光滑连接。
2.按照权利要求1所述的多螺旋通道环形超导磁流体推进器,其特征在于:所述进水管(2)和出水管(3)采用非导磁、非导电材料,进水管(2)的入口渐扩,出水管(3)的出口渐缩。
3.按照权利要求1所述的多螺旋通道环形超导磁流体推进器,其特征在于:所述的切向进-切向出的螺旋通道(1-2)由外电极(1-2-1)、端部柱面外壁(1-2-2、1-2-3)、切向通道入口(1-2-4)、切向通道出口(1-2-5)、内电极(1-2-6)、螺旋叶片(1-2-7)和端部柱体(1-2-8、1-2-9)组成,为海水的流动空间,与进水管(2)和出水管(3)光滑连接;外电极(1-2-1)为圆筒状、内电极(1-2-6)为圆柱形,外电极(1-2-1)和内电极(1-2-6)同轴;切向通...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭爱武,赵凌志,陈小强,李建,王锋,刘保林,李然,夏琦,刘艳娇,张庆贺,沙次文,
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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