Introduccion a la Magnetohidrodinamica

13- ANEXOS
13.1 – INTRODUCCIÓN A LA MAGNETOHIDRODINÁMICA
13.1.1 - Principio de funcionamiento de los motores magnetohidrodinámicos
MHD
Cuando un conductor transporta una corriente en el interior de una región donde hay
un campo magnético, éste efectúa sobre el conductor una fuerza que es igual a la
suma de las fuerzas magnéticas sobre las partículas cargadas que producen la
corriente. ?1?.Podemos escribir la fuerza como:
dF ? I .?dl x B ?

(13.1.1.a)

Si construimos un dispositivo en el cual el conductor por el que circula la corriente es
un fluido, por ejemplo, agua de mar (“hidro”), se produce el movimiento (“dinámico”)
del agua de mar debido a la interacción del campo magnético (“magneto”) y a la
corriente que circula por el agua. A este dispositivo le llamamos motormagnetohidrodinámico.
Los motores magnetohidrodinámicos clásicos trabajan con campos eléctricos y
magnéticos constantes con el tiempo (corriente continua) como se puede ver en la
figura nº86

? = distancia entre electrodos
L= longitud electrodos
C= ancho electrodos

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Fig. 86: Principio de funcionamiento de los motores magnetohidrodinámicos.
La MHD provoca fenómenos electrolíticosen los electrodos que reducen
drásticamente el rendimiento electromecánico, además de presentar dificultades
tecnológicas al disolverse los electrodos y desprenderse gases procedentes de la
electrólisis de los materiales afectados.
El potencial de electrodo supone un valor fijo y no despreciable que reduce mucho el
rendimiento eléctrico del rotor. Introducir corrientes circulares en el senodel agua es
uno de los objetivos, pues evitaría la caída de tensión en los electrodos. Con ello se
aumenta drásticamente el rendimiento eléctrico del rotor. También se ahorran los
problemas tecnológicos planteados por los electrodos. Establecer corrientes
circulares en el seno del agua es una opción teóricamente posible, pero de la que no
se encuentra literatura ni hay antecedentes derealizaciones prácticas.
Hay que definir el comportamiento eléctrico del agua salada atravesada por
corrientes circulares, cerradas sobre sí mismas. También los estatores capaces de
crear los campos magnéticos necesarios, así como analizar el comportamiento del
agua en función de densidad de corriente, campo magnético, frecuencia, forma,
deslizamiento, etc.

13.1.2 - Definición y presentación
LaMagnetohidrodinámica (M.H.D) cubre todos los dominios donde un fluido
conductor de la electricidad, el campo magnético B y el campo de la velocidad
están acoplados. Este acoplamiento es debido a la interacción entre dos disciplinas
que son el electromagnetismo y la hidrodinámica.
Los fluidos afectados son numerosos. Se puede citar por ejemplo los electrolitos, los
plasmas (gas de partículasionizadas) y los metales líquidos. Los parámetros físicos
(intensidad de las inducciones magnéticas y de los campos eléctricos, velocidad de
circulación del fluido, presión, masa volumétrica, etc.) que intervienen dentro de estas
técnicas pueden variar en varios órdenes de magnitud según las aplicaciones ?15?.
.

173

13.1.3 - Fluidos transportables por la M.H.D.
Sólo es posible impulsarfluidos que presenten un carácter más o menos conductor,
es decir, que puedan ser accionados directamente por campos magnéticos: metales
fundidos, ferrofluidos, soluciones conductoras, plasma y otros fluidos.

Material

? (?

Agua destilada
Electrolitos débiles

?10-4
10-4 a 10-2

Electrolitos fuertes
agua + 25% Na Cl (200C)
H2SO4 puro (200C)

10-2 a 102
21,6
73,6

Vidriofundido (14000C)
Plasmas "Fríos" (T?104K)
Plasmas "Calientes" (T?106K)
Gas totalmente ionizado

10 a 102
?103
?106
?107 T3/2

Metales líquidos
Acero (15000C)
Mercurio(200C)
Aluminio(7000C)
Sodio(4000C)

106 a 107
0,7 106
106
5 106
6 106

Metales sólidos
Acero(200C)
Sodio(200C)
Cobre(200C)

106 a 108
?106
?107
6 107

-1

m-1 )

Tabla 17: Conductividades eléctricas...