Ein Schiff ohne Segel und Propeller. Zeichnung, Beschreibung

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Ein Schiff ohne Segel und Propeller. Tipps für den Modellbauer

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Rudern, Segeln, Rad, Schrauben... Welche anderen Schiffstypen kennen Sie? Raten Sie nicht. Das Modell, das wir Ihnen zum Testen auf dem Testgelände anbieten, verfügt überhaupt nicht über einen Antrieb. Es bewegt... Meerwasser. Und der Motor selbst arbeitet nach dem Prinzip eines MHD-Generators.

Jedes Spielzeug kann mit einem solchen Motor ausgestattet werden, sofern die Größe die Unterbringung zulässt und genügend Platz für die Batterie vorhanden ist. Und um seine Funktionsweise zu verstehen, betrachten wir kurz die Funktionsweise eines MHD-Generators. Sein Wesen besteht darin, dass es die Energie von heißem ionisiertem Gas oder Plasma in elektrische Energie umwandelt. Hier ist sein Modellanalog. Abbildung 1 zeigt ein Generatormodell, natürlich vereinfacht. Das Plasma wird hier durch den Elektrolyten einer Alkalibatterie ersetzt und als Kern werden Platten eines Leistungstransformators verwendet, deren Mittelzungen um 1,5–2 cm gekürzt sind. Die Dicke des Kernsatzes beträgt W16–28 mm. Seine Abmessungen sind nicht wichtig, aber die Leistung hängt von ihnen ab. Die Spule ist auf einen dielektrischen Rahmen mit emailliertem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,8–1,0 mm gewickelt. Wichtig ist, dass die magnetische Feldstärke in der Kernnut 10...20 Oersted beträgt. Die Anzahl der Windungen in jeder Spule beträgt 000–120 Windungen. Je mehr es gibt und je kleiner der Abstand zwischen ihnen ist, desto höher ist die magnetische Feldstärke und damit die Geschwindigkeit des Elektrolytflusses.

Schiff ohne Segel und Propeller
Reis. 1. Magnetohydrodynamischer Generator: 1 - Magnetkreis, 2 - Kanal, 3 - Auskleidung.

Im Schlitz des Kerns befindet sich ein Kanal aus Plexiglas, an dessen gegenüberliegenden Wänden Elektroden aus Messing- oder Kupferblech aufgeklebt sind. Sie werden an eine Gleichstromquelle mit einer einstellbaren Spannung von 100 bis 200 Volt angeschlossen.

Unser Prototyp eines MHD-Generators erzeugt keinen Strom, sondern demonstriert lediglich das Funktionsprinzip. Aber es kann als Pumpe verwendet werden, die Elektrolyt pumpt. Nachdem wir die Funktionsweise des Modells verstanden haben, ist es leicht, die Funktionsweise des MHD-Motors zu verstehen, den wir in die Modellkarosserie einbauen werden.

Schauen Sie sich Abbildung 2 an. Die Motorteile ähneln denen des Generatorlayouts. Sobald Sie ihn in eine Elektrolytlösung (es kann Meer- oder Salzwasser sein) absenken, legen Sie Spannung an und ein Strom elektrolytischer Flüssigkeit fließt in den Spalt des Kerns. Er ist es, der das Modell in Gang setzt.

Reis. 2. Feldlinien magnetischer und elektrischer Felder des MHD-Generators (zum Vergrößern anklicken): 1 - magnetische Feldlinien; 2 - Magnetkreis; 3 - Spule; 4 - elektrische Feldlinien; 5 - Futter.

Damit der Motor leichter in die Karosserie des Modells passt, ist es besser, einen U-förmigen Kern zu nehmen und jeden Arm um 5 mm zu kürzen. Die Spule kann wie im Layout verwendet werden.

Vor dem Einbau wird der Motor mit Nitrolack imprägniert und getrocknet. Die Risse werden mit Dichtstoff abgedichtet. Aber Sie können Epoxidkleber erfolgreich verwenden, wenn Sie zuerst die Oberfläche vorbereiten. Gegenüber dem Kernspalt sind zwei Elektroden leicht schräg zur Gefäßachse angebracht.

Nachdem Sie die Qualität der Nähte überprüft und sichergestellt haben, dass keine Undichtigkeiten vorliegen, beladen Sie das Modell mit einem Teil der Ladung, einschließlich der Batterien. Und davon gibt es einige – sechs leere Batterien einer Taschenlampe. Wenn der Hubraum des Modells eine solche „Tragfähigkeit“ nicht bietet, muss der Motor von einer Quelle am Ufer gespeist werden.

Die Bordstromversorgung besteht aus sechs in Dreiergruppen geschalteten Knopfzellenbatterien – eine parallel, die andere in Reihe. Die in Reihe geschaltete Batterie ist mit der Spule verbunden und parallel zu den Platten geschaltet. Sehen wir uns nun an, was passiert, wenn der elektrische Strom eingeschaltet wird. In gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern versucht die Lorentzkraft, die Elektrolytmoleküle aus der Lücke zu drücken, wodurch eine Strömung entsteht, die das Modell vorwärts bewegt.

Meerwasser oder ein anderer Elektrolyt fungiert als Rotor eines Induktionsmotors.

Sie können die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsflusses und damit die Effizienz des Motors erhöhen, indem Sie das Potenzial an den Platten im Spalt oder den Strom in der Spule erhöhen. Zum Beispiel durch Erhöhen der Spannung mithilfe eines Halbleiterwandlers mit Multiplikator und Erhöhen des Stroms durch Ändern der Anzahl der Batterien in der Stromquelle.

Das Testen eines Bootes erfolgt, wie Sie wissen, am besten im Meerwasser oder in einer Badewanne, indem man eine Packung Speisesalz darin auflöst.

Autor: N. Voronin

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