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目录 1

第一章 绪论 1

§1-1 磁流体发电研究简史 1

§1-2 基本工作原理 7

§1-3 磁流体发电系统的几个主要特点 10

第二章 弱电离气体物理学 13

§2-1 电离气体的一般概念 13

§2-2 弱电离气体中的碰撞过程 15

§2-3-1 燃烧气体成分的确定 17

§2-3 工质的热物理性质及其计算 17

§2-3-2 热力学函数的计算 30

§2-3-3 燃烧温度的计算 34

§2-3-4 粘性系数和热导率的计算 39

§2-4 工质的电导理论及其电导率的计算 42

§2-4-1 热电离 43

§2-4-2 麦克斯韦分布 45

§2-4-3 沙哈方程 47

§2-4-4 带电粒子在磁场和电场中的运动 50

§2-4-5 电导率的实用计算方法 52

§3-1 磁流体动力学方程组的推导 63

第三章 磁流体动力学 63

§3-1-1 磁流体动力学效应 64

§3-1-2 流体动力学方程组 64

§3-1-3 电磁学方程组 69

§3-1-4 广义欧姆定律 70

§3-1-5 气体状态方程 72

§3-1-6 磁流体动力学方程组汇览 72

§3-2 磁流体发电机中的磁流体动力学问题 73

§3-2-1 磁雷诺数 73

§3-2-2 磁流体动力学近似 76

§3-2-3 稳态可压缩粘性流动 77

§3-2-4 数学分析模型分类 78

§3-3 一维分析 78

§3-3-1 最简单的一维磁流体动力学方程组的分析 79

§3-3-2 假定速度变化曲线方法求解一维磁流体方程组 87

§3-4 磁流体发电通道中的边界层问题 95

§3-4-1 磁流体发电机通道中边界层问题的性质 96

§3-4-2 从层流到湍流的过渡 97

§3-4-3 层流磁流体边界层问题 99

§3-4-4 湍流磁流体边界层问题 107

§3-4-5 摩擦系数的确定 113

§3-4-6 壁粗糙度的影响 115

§3-4-7 磁流体动力学效应对边界层的影响 117

§3-5 通道的最佳理论 117

§3-5-1 简单的历史回顾 118

§3-5-2 应用变分原理对磁流体发电机通道最佳的分析 119

§3-5-3 求磁流体发电机最佳的动态规划方法 141

第四章 发电通道的计算与设计 151

§4-1 霍耳效应 151

§4-1-1 霍耳参数 153

§4-1-2 张量电导率 155

§4-1-3 离子的霍耳效应（离子潜行） 157

§4-2 线型通道的几个基本接线方式的分析 158

§4-2-1 电场、电流和负荷系数方程式 159

§4-2-2 连续电极法拉第发电机 160

§4-2-3 分段电极法拉第发电机 161

§4-2-4 霍耳发电机 164

§4-2-5 串接斜导电壁（DCW）发电机 168

§4-2-6 四种不同接线方式的线型通道的综合分析和比较 173

§4-3 通道中的电流和电位分布 184

§4-4-1 基本等值回路的构造 188

§4-4 等值网络 188

§4-4-2 等值回路对不同型式发电机的应用 194

§4-5 通道中的各种损耗 202

§4-5-1 通道壁的热损失计算 203

§4-5-2 摩擦损失的计算 205

§4-5-3 漏电损失 205

§4-5-4 电极电压降损失 206

§4-5-5 纵向端部损失 212

§4-5-6 横向端部损失 215

§4-6 功耗系数 216

§4-7 电导率沿通道轴线的变化关系 224

§4-8 工程计算方法 226

§4-8-1 基本考虑 227

§4-8-2 工程计算式的建立 228

§4-8-3 简易手算方法 231

§4-9 数值计算 234

§4-10 研究磁流体发电机电特性的图解法 239

§4-10-1 基本公式和一般向量图 239

§4-10-2 确定电接线方式的几个基本参数的定义 241

§4-10-3 求电流和电场向量的图解法 242

§4-10-4 求功率的图解法 249

§4-11 机组运行特性和通道入口参数的选择 252

§4-12 通道的设计原则 255

§4-13 通道的结构问题 257

§4-14 磁流体发电机的自励磁 266

§4-15 交流磁流体发电 268

第五章 磁体 272

§5-1 磁流体发电机对磁体的要求 272

§5-2 不同截面形状线圈的近似估算 274

§5-3 超导磁体 276

§5-3-1 磁体线圈结构型式的选择 277

§5-3-2 超导材料的选择 279

§5-3-3 超导稳定原则的确定 280

§5-3-4 导线参数的确定 282

§5-3-5 鞍形线圈磁场分布的计算 285

§5-3-6 电磁力的计算 290

§5-3-7 圆鞍超导磁体主参数的计算 297

§5-3-8 低温装置 298

§5-3-9 国外磁流体超导磁体研制概况 299

§5-4 常规磁体的设计与计算简介 300

§6-1 磁流体发电对燃烧与辅助系统的要求 309

第六章 燃烧与辅助系统 309

§6-2 燃烧室和喷管的设计计算 310

§6-2-1 燃料、氧化剂和种子的选择 310

§6-2-2 燃烧室的设计与简单估算 311

§6-2-3 喷管的设计 316

§6-2-4 器壁结构 318

§6-3 燃烧效率对机组性能的影响 320

§6-4 空气预热系统 322

§6-4-1 固定型石球热风炉 323

§6-4-2 旋转型热风炉 328

§6-5 燃烧辅助系统 330

第七章 试验研究 334

§7-1 引言 334

§7-2 国外典型试验机组介绍 336

§7-3 直接燃煤磁流体发电 364

§7-3-1 直接燃煤磁流体发电试验系统 365

§7-3-2 燃烧系统的描述 365

§7-3-3 煤的理论燃烧时间 368

§7-3-4 煤渣的沉积 370

§7-3-5 结渣对机组性能的影响 372

§7-4 电极研究 377

§7-3-6 未来的大型直接燃煤磁流体发电系统 377

§74-1 高温陶瓷电极 378

§7-4-2 水冷金属电极 381

§7-4-3 气体电极 383

§7-4-4 电极结构问题 383

§7-4-5 性能研究 386

§7-5 测量方法的试验研究 390

§7-5-1 高温导电气流的温度测量 392

§7-5-2 高温导电气流的电导率测量 404

§7-5-3 高温导电气流的速度测量 409

§7-6 逆变流系统 414

§7-7 种子回收系统 422

§7-7-1 种子的回收 422

§7-7-2 种子的再生 424

§7-8 主要试验研究成果综述 438

第八章 磁流体－蒸汽联合电站的概念设计 442

§8-1 联合电站的概念 442

§8-2 联合电站循环系统的分析及其效率计算 443

§8-2-1 初始条件的选择 443

§8-2-2 系统循环方式的确定 446

§8-2-3 磁流体－蒸汽联合循环预热方式的选择和电站总效率的估算 447

§8-3 联合电站的最佳分析 453

§8-4 典型磁流体－蒸汽联合循环系统介绍 455

§8-5 磁流体电厂经济效益的评价 461

第九章 燃烧型磁流体发电机的应用前景 468

§9-1 大容量基负荷磁流体－蒸汽联合电站 468

§9-2 大功率短时间的特殊电源 472

§9-2-1 工业电网的短期备用电源 472

§9-2-2 核电站的紧急备用电源 473

§9-2-3 强脉冲试验电源 473

§9-3 太阳能磁流体发电 478

§10-1 存在问题 483

第十章 结束语 483

§10-2 今后展望 487

附录 489

附录Ⅰ 常用物理常数 489

附录Ⅱ 单位换算表 489

附录Ⅲ 燃气性质表 491

附录Ⅳ 燃气性质图表 536

附录Ⅴ 部分燃气成分化学反应的平衡常数logKp 542

附录Ⅵ 燃气成分的基准焓H298.15？ 543

附录Ⅶ 部分燃气成分的Sutherand常数 543