Термомагнитный двигатель - Thermo-magnetic motor

Термомагнитные двигатели (также известные как колеса Кюри,[1] Кюри-моторс[2][3] и пиромагнитные двигатели[4]) преобразовать тепло в кинетическая энергия с использованием термомагнитный эффект[5] т.е. влияние температуры на магнитный материал намагничивание.[6]

Историческое прошлое

Эта технология восходит к 19 век, когда ряд ученых подали патенты на так называемые «пиромагнитные генераторы».[7] Эти системы работают в магнитном цикле Брайтона, обратном магнитокалорические холодильники.[8] Эксперименты дали только крайне неэффективные рабочие прототипы,[9][10][11] Однако термодинамический Анализ показывает, что термомагнитные двигатели обладают высоким КПД по сравнению с Эффективность Карно для небольших перепадов температур вокруг магнитного материала Температура Кюри.[8][5][12] Принцип термомагнитного двигателя был изучен как возможный привод в умные материалы,[13] успешное производство электроэнергии из сверхнизких градиенты температуры.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Alves, C.S .; Colman, F.C .; Foleiss, G.L .; Vieira, G.T.F .; Шпак, В. (ноябрь 2013 г.). «Численное моделирование и проектирование термомагнитного двигателя». Прикладная теплотехника. 61 (2): 616–622. Дои:10.1016 / j.applthermaleng.2013.07.053.
  2. ^ Карле, Антон (октябрь 2001 г.). «Термомагнитный двигатель Кюри для преобразования тепла в механическую энергию». Международный журнал термических наук. 40 (9): 834–842. Дои:10.1016 / S1290-0729 (01) 01270-4.
  3. ^ Трапанезе, Марко (апрель 2011 г.). "Теория оси dq магнитных, тепловых и механических свойств двигателя Кюри" (PDF). Журнал прикладной физики. 109 (7): 07E706. Bibcode:2011JAP ... 109gE706T. Дои:10.1063/1.3562505. HDL:10447/80505. ISSN  0021-8979.
  4. ^ Эдисон, Т. А., «Пирромагнитный двигатель», патент США № 380 100; Запатентовано 27 марта 1888 г.
  5. ^ а б Bessa, C.V.X .; Ferreira, L.D.R .; Horikawa, O .; Гама, С. (декабрь 2018 г.). «О влиянии температуры, приложенного магнитного поля и размагничивающего фактора на характеристики термомагнитных двигателей». Прикладная теплотехника. 145: 245–250. Дои:10.1016 / j.applthermaleng.2018.09.061.
  6. ^ Гама, Серджио; Феррейра, Лукас Д. Р .; Бесса, Карлос В. X .; Хорикава, Освальдо; Коэльо, Аделино А .; Gandra, Flavio C .; Араужо, Рауль; Эгольф, Питер В. (2016). «Аналитический и экспериментальный анализ уравнений магнитной силы». IEEE Transactions on Magnetics. 52 (7): 1–4. Дои:10.1109 / tmag.2016.2517127.
  7. ^ Феррейра, L; Бесса, К; Сильва, I; Гама, S (2013). Экологичный дизайн, материалы и производственные процессы. С. 107–111. Дои:10.1201 / b15002-23. ISBN  978-1-138-00046-9.
  8. ^ а б Бесса, К. В. Х .; Феррейра, Л. Д. Р .; Horikawa, O .; Monteiro, J.C.B .; Gandra, F. G .; Гама, С. (2017). «О влиянии теплового гистерезиса на характеристики термомагнитных двигателей». Журнал прикладной физики. 122 (24): 244502. Bibcode:2017JAP ... 122x4502B. Дои:10.1063/1.5010356.
  9. ^ Мартин, Томас Коммерфорд; Ветцлер, Джозеф (1891). Электродвигатель и его применение. Нью-Йорк: У. Дж. Джонстон. стр.272 –278.
  10. ^ Мураками, К .; Немото, М. (1972). «Некоторые эксперименты и соображения по поводу поведения термомагнитных двигателей». IEEE Transactions on Magnetics. 8 (3): 387–389. Bibcode:1972ITM ..... 8..387M. Дои:10.1109 / tmag.1972.1067406.
  11. ^ Андреевский, К. Н .; Манджавидзе, А.Г .; Маргвелашвили, И.Г .; Соболевская, С. В. (01.09.1998). «Исследование термодинамических и физических характеристик термомагнитного двигателя с рабочим элементом из гадолиния». Техническая физика. 43 (9): 1115–1118. Bibcode:1998JTePh..43.1115A. Дои:10.1134/1.1259144. ISSN  1063-7842.
  12. ^ Эгольф, Питер В .; Китановский, Андрей; Дибольд, Марк; Гонин, Кирилл; Вуарноз, Дидье (2009). «Магнитное преобразование энергии в машинах, содержащих полные или пористые колесные теплообменники». Журнал магнетизма и магнитных материалов. 321 (7): 758–762. Bibcode:2009JMMM..321..758E. Дои:10.1016 / j.jmmm.2008.11.044.
  13. ^ Структуры систем из интеллектуальных материалов Союзные издатели ISBN  8170239583 стр. 23–25
  14. ^ Кишор, Рави Анант; Дэвис, Брентон; Грейтхаус, Джейк; Хэннон, Остин; Эмери Кеннеди, Дэвид; Миллар, Алек; Миттель, Даниэль; Нозариасбмарз, Амин; Кан, Мин Гю (2019). «Поглощение энергии от сверхнизких температурных градиентов». Энергетика и экология. 12 (3): 1008–1018. Дои:10.1039 / C8EE03084G. ISSN  1754-5692.