Magnetohydrodynaaminen pumppaus sekä sen mahdolliset sovellukset energiateollisuudessa
Pesonen, Jussi (2019)
2019
Ympäristö- ja energiatekniikka
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-05-24
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201905061516
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201905061516
Tiivistelmä
Työssä tarkastellaan kirjallisuudesta MHD-pumppausilmiön toimintaperiaatteita sekä selvittämään, minkätyyppisiä menetelmään perustuvia teknisiä konsepteja on käsitelty tai tutkittu. Työn tarkoituksena on myös selvittää, millaisia ja mihin tarkoituksiin MHD-pumppauskonsepteja hyödynnetään erityisesti energiateollisuudessa.
Magnetohydrodynaamisella pumppauksella tarkoitetaan teknistä menetelmää, jossa hyödynnetään kohdistettujen magneetti- sekä sähkökenttien kenttävaikutuksia haluttujen pumppausvoimavaikutusten aikaansaamiseksi sähköisesti johtuvien nesteiden virtauksissa. Näihin MHD-ilmiöihin perustuvia pumppausratkaisuja voidaan jo toteuttaa esimerkiksi lääketeollisuuden nano- ja mikrotason nestevirtauksien hallinnassa. Myös teollisen tason makrosovelluksia esiintyy sekä kehitetään esimerkiksi merenkulussa sekä merivesipumppauksessa, plasmavirtauksien käsittelyssä erityisesti rakettiteollisuudessa ja erilaisissa teollisen tason prosesseissa.
Erityyppiset MHD-pumppukonseptit mahdollistavat nestemäisten väliaineiden virtausominaisuuksien operoimisen sellaisissa ympäristöissä ja olosuhteissa, missä mekaanisten pumppaussysteemien mekaaninen, terminen tai kemiallinen kestokyky muuten ylittyisivät. Näistä syistä varsinkin energiateollisuudessa MHD-pumppauksen teknologiset ominaisuudet voidaan nähdä merkittävinä hyötyinä. Energiateollisuudessa 4. sukupolven nopeareaktoriprototyypeissä voidaan soveltaa erilaisia tasavirta- tai vaihtovirtasyöttöisiä MHD-pumppauskonfiguraatioita osana jäähdytyskiertosysteemiä. Näitä pumppukonsepteja on testattu sekä mallinnettu varsinkin PGSF-reaktorien ADHRS-jäähdytyskierron pumppausprosesseissa.
Avainsanat: MHD-pumppaus, PGSFR, ADHRS-kierto, ALIP-pumppu, pumppukonfiguraatio
Magnetohydrodynaamisella pumppauksella tarkoitetaan teknistä menetelmää, jossa hyödynnetään kohdistettujen magneetti- sekä sähkökenttien kenttävaikutuksia haluttujen pumppausvoimavaikutusten aikaansaamiseksi sähköisesti johtuvien nesteiden virtauksissa. Näihin MHD-ilmiöihin perustuvia pumppausratkaisuja voidaan jo toteuttaa esimerkiksi lääketeollisuuden nano- ja mikrotason nestevirtauksien hallinnassa. Myös teollisen tason makrosovelluksia esiintyy sekä kehitetään esimerkiksi merenkulussa sekä merivesipumppauksessa, plasmavirtauksien käsittelyssä erityisesti rakettiteollisuudessa ja erilaisissa teollisen tason prosesseissa.
Erityyppiset MHD-pumppukonseptit mahdollistavat nestemäisten väliaineiden virtausominaisuuksien operoimisen sellaisissa ympäristöissä ja olosuhteissa, missä mekaanisten pumppaussysteemien mekaaninen, terminen tai kemiallinen kestokyky muuten ylittyisivät. Näistä syistä varsinkin energiateollisuudessa MHD-pumppauksen teknologiset ominaisuudet voidaan nähdä merkittävinä hyötyinä. Energiateollisuudessa 4. sukupolven nopeareaktoriprototyypeissä voidaan soveltaa erilaisia tasavirta- tai vaihtovirtasyöttöisiä MHD-pumppauskonfiguraatioita osana jäähdytyskiertosysteemiä. Näitä pumppukonsepteja on testattu sekä mallinnettu varsinkin PGSF-reaktorien ADHRS-jäähdytyskierron pumppausprosesseissa.
Avainsanat: MHD-pumppaus, PGSFR, ADHRS-kierto, ALIP-pumppu, pumppukonfiguraatio
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [9203]