DE1225752B

DE1225752B - Generator channel for magnetohydrodynamic generators

Info

Publication number: DE1225752B
Application number: DES87516A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Hofmann; Hans Keil; Dr Hermann Wittel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1963-09-26
Filing date: 1963-09-26
Publication date: 1966-09-29
Also published as: NL6408565A; BE653447A; SE311037B; CH411107A; GB1079254A

Description

Generatorkanal für magnetohydrodynamische Generatoren Ein mägnetohydrodynamischer Generator, nachfolgend MHD-Generator abgekürzt, hat bekanntlich Elektroden, zwischen denen ein elektrisch leitendes Medium strömt. Wird senkrecht zur Strömungsrichtung und zu einer durch die Elektroden gedachten Ebene ein Magnetfeld angelegt, entsteht zwischen den Elektroden eine nutzbare elektromotorische Kraft (EMK). Für eine Direktumwandlung thermischer in elektrische Energie wird meist ein Plasma von etwa 3000° C als leitendes Medium verwendet, das z. B. durch Verbrennen von Ölen mit Luft unter Zusatz von Saatmaterial entsteht. Durch die thermische Energie werden die Verbrennungsgase ionisiert und über eine Düse auf hohe Strömungsgeschwindigkeit gebracht. Das Plasma wird dann an den Elektroden entlanggeleitet, die gewöhnlich in einem Kanal angeordnet sind, der mit den Baueinheiten zum Anlegen des Magnetfeldes den Generatorkanal bildet.Generator channel for magnetohydrodynamic generators A magnetohydrodynamic Generator, hereinafter abbreviated to MHD generator, has electrodes between where an electrically conductive medium flows. Becomes perpendicular to the direction of flow and a magnetic field is applied to an imaginary plane created by the electrodes a usable electromotive force (EMF) between the electrodes. For a direct conversion A plasma of about 3000 ° C is usually more thermal into electrical energy than conductive Medium used that z. B. by burning oils with air with the addition of Seed material is created. Due to the thermal energy, the combustion gases ionized and brought to a high flow rate via a nozzle. The plasma is then passed along the electrodes, which are usually placed in a channel which forms the generator channel with the structural units for applying the magnetic field.

Das Plasma kann auch durch Kernenergie erzeugt werden. Dabei lassen sich die ionisierende Wirkung der radioaktiven Strahlung und die Wärmewirkung ausnutzen.The plasma can also be generated by nuclear energy. Leave it at that take advantage of the ionizing effects of radioactive radiation and the effects of heat.

Die Kanalwände zwischen den Elektroden müssen elektrisch isolierend sein. Bei Generatorkanälen, die mit Verbrennungsgasen betrieben werden, sind an das Material wegen der hohen Temperaturen und der oxydierenden Atmosphäre des Plasmas besonders hohe Anforderungen zu stellen. Während es bei den Elektroden mit wassergekühlten Edelstahlelektroden gelungen ist, den Anforderungen gerecht zu werden, galt es bisher als Problem, für die Kanalwände neue und besser beständige Keramikstoffe zu entwickeln. Keramiken, die längere Zeit der thermischen Beanspruchung ohne Kühlung standhalten, sind bisher noch nicht zum Einsatz gekommen. Die bisher entwickelten Keramiken springen und schmelzen bei den Betriebstemperaturen ab. Bei intensiver Kühlung solcher Wände treten andererseits Spannungen im Material auf, wodurch ganze Schichten abplatzen können.The channel walls between the electrodes must be electrically insulating be. For generator ducts that are operated with combustion gases, are on the material because of the high temperatures and the oxidizing atmosphere of the plasma to make particularly high demands. While it is with the electrodes with water-cooled Stainless steel electrodes has succeeded in meeting the requirements, it was previously the case the problem of developing new and more durable ceramic materials for the canal walls. Ceramics that can withstand thermal stress for a long time without cooling, have not yet been used. The ceramics developed so far jump and melt at the operating temperatures. With intensive cooling of such walls on the other hand, stresses occur in the material, causing entire layers to flake off can.

Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß bei wärmeisolierendem Material, wie Keramik, dieses durch Wärmestauung örtlich extrem hoch beansprucht wird, so daß bei bisher üblichen Kanalwänden aus keramikartigem Material eine lange Lebensdauer nicht zu erwarten ist.The invention is based on the knowledge that with heat-insulating Material, such as ceramic, places extremely high local stress on it due to heat build-up is, so that with previously common channel walls made of ceramic-like material a long Lifespan is not to be expected.

Die mangelhaften Eigenschaften und die unzureichende Beständigkeit der üblichen Wandmaterialien bei den hohen Betriebstemperaturen der MHD-Generatoren hat auch schon zu dem der Erfindung zugrundeliegenden, .bekannten Vorschlag nach der französischen Patentschrift 1308 804 geführt, Wandmaterialien zu verwenden, die eine wirksame Kühlung der Kanalwände gestatten. Dazu ist nach dieser Patentschrift vorgesehen, die Kanalwände aus. voneinander durch Isolierschichten getrennten Blöcken aus thermisch gut leitendem Material wie Kupfer oder Stahl aufzubauen.The poor properties and insufficient durability the usual wall materials at the high operating temperatures of the MHD generators has also already referred to the known proposal on which the invention is based the French patent 1308 804 led to use wall materials, which allow effective cooling of the duct walls. This is according to this patent specification provided, the channel walls. blocks separated from each other by insulating layers made of thermally highly conductive material such as copper or steel.

Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, Kriterien für Wandmaterialien zu finden, die den im Generatorkanal auftretenden Temperaturwechselbelastungen gewachsen sind. Zur Lösung dieser Aufgabe wird für den Generatorkanal von MHD-Generatoren, bei denen Kanalwand und Elektroden einen heißen Plasmastrahl umschließen und die gekühlte Kanalwand aus einem gegenüber Keramik gut wärmeleitenden Material besteht, nach der Erfindung vorgeschlagen, die gekühlte Kanalwand aus einem Baumaterial zu fertigen, bei dem der aus Wärmeleitfähigkeit 2,, Elastizitätsmodul E und Ausdehnungskoeffizient a gebildete Quotient ist; die Wärmeleitfähigkeit soll hierbei einerseits in einem Bereich liegen, dessen Werte klein gegenüber der Wärmeleitfähigkeit von Kupfer und größer als die Wärmeleitfähigkeit von Stahl sind, sowie andererseits in einem Bereich liegen, dessen Werte kleiner als die Wärmeleitfähigkeit von Stahl und größer als die von Keramik sind. Hierbei wird die Wärmeleitfähigkeit A, in der Elastizitätsmodul E in und der Ausdehnungskoeffizient x in gemessen. Nach dem - erfindungsgemäßen Vorschlag werden also außer 'der Wärmeleitfähigkeit nicht nur weitere Materialkonstanten, wie der Elastizitätsmodul und der Ausdehnungskoeffizient, zur Beurteilung der Temperaturwechselbeständigkeit des Wandmaterials herangezogen, sondern sie sind auch in der nach der angegebenen Formel festgelegten Beziehung zu berücksichtigen.On the other hand, the invention is based on the task of finding criteria for wall materials that can withstand the thermal shock loads occurring in the generator duct. To solve this problem, it is proposed according to the invention for the generator channel of MHD generators in which the channel wall and electrodes enclose a hot plasma jet and the cooled channel wall consists of a material that conducts heat well compared to ceramics, to manufacture the cooled channel wall from a building material which is the quotient formed from thermal conductivity 2 ,, modulus of elasticity E and coefficient of expansion a is; On the one hand, the thermal conductivity should be in a range whose values are small compared to the thermal conductivity of copper and greater than the thermal conductivity of steel, and on the other hand in a range whose values are smaller than the thermal conductivity of steel and larger than that of ceramics. Here, the thermal conductivity A, in the modulus of elasticity E in and the expansion coefficient x measured in. According to the proposal according to the invention, not only other material constants, such as the modulus of elasticity and the coefficient of expansion, are used to assess the thermal shock resistance of the wall material, but they must also be taken into account in the relationship established according to the formula given.

Bei einem Generatorkanal nach der Erfindung werden durch gute Wärmeleitfähigkeit örtlich extrem hohe Beanspruchungen: verhindert, und bei entsprechender Kühlung kann die Wand im Betrieb nicht abschmelzen. Dabei darf Wandmaterial, das sich wenig ausdehnt, relativ spröde sein. Nicht sprödes Material darf sich andererseits stärker ausdehnen. Die Kanaloberfläche am Plasma darf dabei dicht unter dem Materialerweichungspunkt liegen.In a generator duct according to the invention, good thermal conductivity Extremely high local stresses: prevented and with appropriate cooling the wall cannot melt during operation. Wall material that is little expansive, be relatively brittle. On the other hand, non-brittle material may become stronger expand. The channel surface on the plasma may be just below the material softening point lie.

Es können z. B. Sintermetalle verwendet werden, sowie keramikartige; Stoffe mit einem Quotienten der die genannte Bedingung erfüllt.It can e.g. B. sintered metals are used, as well as ceramic-like; Substances with a quotient which fulfills the mentioned condition.

Bei wärmeleitendem Material, das bekanntlich zugleich elektrisch leitend ist, kann die Kanalwand in bekannter Weise durch Fugen aus' elektrisch isolierenden feuerfesten Kittschichten in gegeneinander elektrisch isolierte Bereiche unterteilt werden. Da von einem Isoliermaterial zwischen den Eleketroden bei angelegtem Magnetfeld nur relativ niedrige Spannungsfestigkeit gefordert werden muß, ist es möglich, mit dünnen Kittschichten auszukommen. Die Kanalwand kann als Polschuh ausgebildet sein und aus Material hoher Permeabilität bestehen.In the case of thermally conductive material, which is known to be electrically conductive at the same time is, the duct wall in a known manner by joints from 'electrically insulating refractory cement layers divided into electrically isolated areas from each other will. Because of an insulating material between the electrodes when a magnetic field is applied only a relatively low dielectric strength must be required, it is possible with get along with thin layers of putty. The channel wall can be designed as a pole shoe and made of high permeability material.

Der Generatorkanal nach der Erfindung hat eine erheblich längere Lebensdauer gezeigt als die bisher mit wärmeisolierenden Wänden erreichte.The generator duct according to the invention has a considerably longer service life shown than previously achieved with heat-insulating walls.

Die Kühlung der Kanalwände kann nach zwei Gesichtspunkten eingestellt werden: Um dem Plasma möglichst wenig Energie in Form von Wärme zu entziehen, ist die Oberflächentemperatur der Wand durch Kühlung so einzustellen, daß sie dicht unterhalb des Schmelzpunktes des Wandmaterials bzw. dicht unterhalb der Temperatur bleibt, bei der Verzunderung oder Korrosion auftritt. Die Kanalwand ist also nicht forciert, sondern so dosiert zu kühlen, daß die Kanaloberfläche so heiß wie möglich ist. Diese Art zu kühlen kann bei kleineren Generatoren angebracht sein. Dem zweiten Blickwinkel entsprechend ist die Oberflächentemperatur der Wand durch Kühlung unterhalb- der Temperatur zu halten, bei der das Plasma bzw. Gas gerade noch gut leitend ist. Dadurch werden Kurzschlußströme im wandnahen Plasma vermieden: Solche Kurzschlußströme eÜtstehen wegen unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten des Plasgas im Kanalinneren gegenüber den an den Wandert .abgebremsten äußeren Plasmaschichten, wodurch' Potentialunterschiede zustande kommen. Die Betriebstemperatur der Wandoberfläche ist im zweiten Betriebsfall niedriger als im ersten. Bei großen Generatoren kann diese Art vorteilhaft sein, denn bei großem Kanalquerschnitt behält das Plasma im wesentlichen' auch bei kühleren Randbereichen seine Energie. Die Kühlung kann über wärmeabstrahlende Flächen und über Kühlmittel in Kühlkanälen im Wandinneren erfolgen. Die Kühlwirkung hängt von der Wahl der Wandstärke d zwischen Kanaloberfläche und Kühlmittel sowie von- der Wärmeleitfähigkeit .1 des Wandmaterials und von Durchsatzmenge und Temperatur TK des Kühlmittels ab. Ist To die Temperatur der Kanaloberfläche und Q die Energieflußdichte zwischen Plasma und Kühlmittel, so gilt bekanntlich Durch entsprechende Abstimmung dieser Werte läßt sich der Kanalaufbau an alle Betriebsbedingungen anpassen.The cooling of the channel walls can be adjusted according to two aspects: In order to extract as little energy as possible from the plasma in the form of heat, the surface temperature of the wall must be adjusted by cooling so that it remains just below the melting point of the wall material or just below the temperature, when scaling or corrosion occurs. The channel wall is not forced, but to be cooled in a metered manner so that the channel surface is as hot as possible. This type of cooling can be appropriate for smaller generators. Corresponding to the second perspective, the surface temperature of the wall is to be kept below the temperature at which the plasma or gas is just conductive by cooling. This avoids short-circuit currents in the plasma close to the wall: Such short-circuit currents arise because of different flow velocities of the plasma gas in the interior of the duct compared to the outer plasma layers that are braked at the wall, which leads to potential differences. The operating temperature of the wall surface is lower in the second operating case than in the first. In the case of large generators, this type can be advantageous, because in the case of a large channel cross-section, the plasma essentially retains its energy even in the case of cooler edge areas. The cooling can take place via heat-radiating surfaces and via coolant in cooling channels inside the wall. The cooling effect depends on the choice of wall thickness d between the channel surface and the coolant as well as on the thermal conductivity .1 of the wall material and on the flow rate and temperature TK of the coolant. If To is the temperature of the channel surface and Q is the energy flux density between plasma and coolant, then it is known that the following applies The channel structure can be adapted to all operating conditions by matching these values accordingly.

Sieht man in der Kanalwand nicht nur Fugen aus Kittschichten in der Richtung der Elektrodenober.-fläche verlaufend vor, um die Elektrodenpotentiale voneinander zu isolieren, sondern auch quer zur Richtung der Elektrodenoberfläche, so lassen sich durch das Hallfeld bedingte Ausgleichsströme unterdrücken. Ein derartiger Aufbau der Kanalwände ist an sich bekannt.If you do not only see joints made of cement layers in the sewer wall Direction of the electrode surface running in front of the electrode potentials isolate from each other, but also across the direction of the electrode surface, in this way compensating currents caused by the Hall field can be suppressed. One of those The structure of the channel walls is known per se.

Der Generatorkanal nach der Erfindung ermöglicht es, das angelegte Magnetfeld näher an das Plasma zu führen, wenn die Kanalwand als Polschuh ausgebildet ist und das wärmeleitende Material die Eigenschaft hoher Permeabilität hat. Das wirkt sich auf die Generatorleistung günstig aus. Bei kleinen Kanälen kann der so erzielbare Leistungsgewinn prozentual erheblich sein. Es ist zu beachten, daß die Kühlung so eingestellt wird, daß die Temperatur des magnetisch leitenden Pfades unterhalb des Curie-Punktes bleibt. Durch entsprechende Anordnung von Kühlkanälen und durch Wandschichten mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit kann man zumindest erreichen, daß nur eine dünne Wandschicht an der Oberfläche Temperaturen über dem Curie-Punkt aufweist. Für diese Schicht können nichtmagnetisierbare Stoffe verwendet werden. Werden durch die Konstruktion noch bedingte Fugen verkittet, verhindert man, daß leitfähiges Gas (Plasma) eindringen kann, und vermeidet somit Ableitungsverluste, die besonders durch Spalten längs des Magnetfeldes zu erwarten wären.The generator channel according to the invention enables the applied Magnetic field closer to the plasma if the channel wall is designed as a pole piece and the thermally conductive material has the property of high permeability. That has a positive effect on the generator output. This can be the case with small canals achievable performance gain can be significant in percentage terms. It should be noted that the Cooling is adjusted so that the temperature of the magnetically conductive path remains below the Curie point. By arranging the cooling channels accordingly and through wall layers with different thermal conductivity one can at least achieve that only a thin wall layer on the surface temperatures above that Has Curie point. Non-magnetizable materials can be used for this layer will. If joints that are still required by the construction are cemented, this is prevented one that conductive gas (plasma) can penetrate, thus avoiding leakage losses, which would be expected especially from splitting along the magnetic field.

Ausführungsformen des Generatorkanals nach der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung weiter erläutert werden: F i g.1 zeigt zunächst das Wirkungsprinzip eines MHD-Generators; in F i g. 2 ist ein Generatorkanal in Blockbauweise, schräg von oben gesehen, schematisch dargestellt; F i g. 3 stellt einen Querschnitt durch einen Generatorkanal nach der Erfindung dar, bei dem die Kanalwand als Polschuh ausgebildet ist.Embodiments of the generator channel according to the invention are intended to Referring to the drawing to be further explained: F i g.1 first shows the principle of action an MHD generator; in Fig. 2 is a generator duct in block construction, inclined seen from above, shown schematically; F i g. 3 shows a cross section through represents a generator channel according to the invention, in which the channel wall as a pole piece is trained.

In F i g. 1 ist schematisch die Brennkammer 10 und der Kanal 9 eines MHD-Generators im Schnitt gezeigt. Senkrecht in die Zeichenebene hinein verläuft ein äußeres, angelegtes Magnetfeld B. Durch das aus der Brennkammer 10 mit hoher Geschwindigkeit v austretende Plasma entsteht im Zusammenwirken mit dem Magnetfeld B eine induzierte elektrische Feldstärke EI. Dadurch entsteht zwischen den Elektroden 5 eine Feldstärke E, und eine nutzbare EMK. Der Generatorkanal 9 mit den Elektroden 5 ist über und unter der Zeichenebene durch elektrisch isolierende Wände abgeschlossen zu denken. Er ist. von der Brennkammer 10 durch Isoliermaterial 11 getrennt.In Fig. 1, the combustion chamber 10 and the channel 9 of an MHD generator is shown schematically in section. An external, applied magnetic field B runs perpendicularly into the plane of the drawing. The plasma emerging from the combustion chamber 10 at high speed v creates an induced electrical field strength EI in cooperation with the magnetic field B. This creates a field strength E and a usable EMF between the electrodes 5. The generator channel 9 with the electrodes 5 is to be thought of as being closed above and below the plane of the drawing by electrically insulating walls. He is. separated from the combustion chamber 10 by insulating material 11 .

In F i g. 2 bilden zwei Reihen aus gleichartigen Elektrodenblöcken 5 mit Kühlkanälen 6 und Wandblöcken 1 mit Kühlkanälen 3 über und unter den Elektrodenblöcken den Kanal 9, den Strömungsraum des Generatorkanals. Die Wandblöcke bestehen hier z. B. aus länglichen Blöcken mit rechteckigen Kühlkanälen und aus schmalen Blöcken mit runden Kühlkanälen. Zwischen Wand 1 und Elektroden 6 liegen Kittschichten 7 aus einem Kitt, der bis 1700° C betriebsbeständig ist. Es können auch Keramikplatten oder aufgesprühte Keramikschichten verwendet werden. Man muß darauf achten, daß durch das Kühlmittel die voneinander elektrisch isolierten Wandbereiche nicht kurzgeschlossen werden. Dazu kann bei durchgehenden Kanälen nichtleitendes Kühlmittel verwendet werden, wie destilliertes Wasser oder Silikondämpfe. Die Blöcke können auch voneinander getrennte Kühlmittelkreise haben, die von einer Stelle aus bei elektrischer Isolation gemeinsam rückgekühlt werden, so daß sich parallelgeschaltete, jedoch elektrisch voneinander isolierte Kühlmittelzuführungen ergeben.In Fig. 2 form two rows of similar electrode blocks 5 with cooling channels 6 and wall blocks 1 with cooling channels 3 above and below the electrode blocks the channel 9, the flow space of the generator channel. The wall blocks exist here z. B. from elongated blocks with rectangular cooling channels and from narrow blocks with round cooling channels. Layers of cement 7 lie between the wall 1 and the electrodes 6 made of a putty that is stable up to 1700 ° C. Ceramic plates can also be used or sprayed-on ceramic layers can be used. One must take care that the wall areas, which are electrically isolated from one another, are not short-circuited by the coolant will. For this purpose, non-conductive coolant can be used with continuous channels like distilled water or silicone fumes. The blocks can also be separated from each other have separate coolant circuits that are electrically isolated from one point are re-cooled together, so that they are connected in parallel, but electrically result in isolated coolant feeds.

Das Wandmaterial kann man nach den gewünschten Betriebsverhältnissen auswählen. In Frage kommen z. B. im Handel erhältliche Sintermetalle wie Molybdändisilizid, »Mosilit« genannt, das noch bei 1650° C beständig und korrosionsfest ist, oder Stoffe wie elektrisch leitendes Siliziumkarbid. Bei bestimmten Karbiden, Boriden, Nitriden und Siliziden spricht man auch von Hartmetallen.The wall material can be adjusted according to the desired operating conditions choose. Possible are e.g. B. commercially available sintered metals such as molybdenum disilicide, "Mosilite" called, which is still stable and corrosion-resistant at 1650 ° C, or substances like electrically conductive silicon carbide. With certain carbides, borides, nitrides and silicides are also referred to as hard metals.

Die an sich aus der französischen Patentschrift 1308 804 bekannte Blockbauweise hat neben dem Vorzug, rationell fertigen zu können, den Vorteil, daß der Einfluß der Hallspannung auf einfache Weise unterdrückt wird. Kurzschlußströme über die Wände werden somit vermieden. Durch die Kittschichten quer zur Richtung der Elektrodenoberfläche, also hier senkrecht zur Kanalachse, werden bei getrennter Stromabnahme von den Elektrodenblöcken auch Ausgleichsströme innerhalb einer Elektrodenreihe auf Grund des Halleffektes vermieden.The known from the French patent 1308 804 In addition to the advantage of being able to manufacture efficiently, block construction has the advantage that the influence of the Hall voltage is suppressed in a simple manner. Short-circuit currents over the walls are thus avoided. Through the layers of putty across the direction of the electrode surface, i.e. here perpendicular to the channel axis, are separated when Current consumption from the electrode blocks also equalizing currents within a row of electrodes avoided due to the hall effect.

Die Elektroden sind in bekannter Weise durch Kittschichten von der Wand isoliert. Durch Kittschichten in Richtung der Elektrodenoberfiäche, die hier die schmalen Wandblöcke einschließen, werden mit Sicherheit Wandströme vermieden. Diese Kittschichten treten bei der dargestellten Ausführungsform vor allem dann in Funktion, wenn eine der Kittschichten über den Elektroden elektrisch überbrückt wird.The electrodes are in a known manner by cement layers of the Wall isolated. Through layers of cement in the direction of the electrode surface, here enclose the narrow wall blocks, wall currents are certainly avoided. In the embodiment shown, these cement layers occur primarily then in operation when one of the cement layers bridges electrically over the electrodes will.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Generatorkanal ist von oben nach unten ein Magnetfeld angelegt zu denken.In the case of the one shown in FIG. The generator duct shown in FIG. 2 is from top to bottom Think of a magnetic field applied below.

Bei dem in F i g. 3 im Querschnitt dargestellten Generatorkanal nach der Erfindung wird durch die als Polschuh ausgebildete Kanalwand 1 und die Elektroden 5 der Kanal 9 gebildet, durch den im Betrieb das etwa 3000° C heiße Plasma strömt. Die Kanalwand 1 zeigt unten und oben im Querschnitt eine Trapezform und paßt sich in der Neigung der Seitenflächen dem Verlauf des Magnetfeldes an. Die Kanalwand besteht aus den Schichten 2 a, 2 b und 4. Vor dem Polkörper2a aus Transformatorenblech liegt eine Deckplatte 2b aus Eisen hoher Permeabilität, die einen Kühlkanal 3 enthält. Durch den Kühlkanal kann ein Kühlmittel, wie Wasser, durchgeleitet werden. Auf der dem Kanal 9 zugekehrten Seite ist auf der als Polschuh ausgebildeten Wand eine Schicht 4, die den erfindungsgemäßen Bedingungen genügt, z. B. durch Auftragsschweißen aufgebracht.In the case of the one shown in FIG. 3 generator channel according to the invention, shown in cross section, is formed by the channel wall 1, which is designed as a pole shoe, and the electrodes 5, through which the approximately 3000 ° C. hot plasma flows during operation. The channel wall 1 has a trapezoidal shape at the bottom and top in cross section and the inclination of the side surfaces adapts to the course of the magnetic field. The channel wall consists of layers 2 a, 2 b and 4. A cover plate 2 b made of high permeability iron, which contains a cooling channel 3, lies in front of the pole body 2 a made of transformer sheet metal. A coolant such as water can be passed through the cooling channel. On the side facing the channel 9, on the wall designed as a pole shoe, there is a layer 4 which satisfies the conditions according to the invention, e.g. B. applied by build-up welding.

Die Wand 1 kann aber auch aus einem einheitlichen Materialblock bestehen. Die Materialstärke zwischen Kühlkanal 3 und Kanal 9 kann etwa 1 cm stark gewählt sein. Dann stellt sich auf der Kanaloberfläche der Polschuhe 1 bei Wasserkühlung etwa eine Temperatur von 1000° C ein. Zwischen den Polschuhen 1 und den Elektroden 5 aus Edelstahl, die ebenfalls durch einen Kühlkanal 6 gekühlt werden können, liegt jeweils eine Schicht 7 aus feuerfestem Kitt, die nach Trocknung elektrisch isoliert und z. B. 2 mm dick ist. An den Elektroden 5 sind, durch die Kittschichten 7 elektrisch isoliert, seitlich Montagelaschen 8 vorgesehen, die mit der Kanalwand verschweißt sind. Durch isolierte Schrauben können die Elektroden 5 mit den Montagelaschen verbunden und in ihrer Lage festgehalten werden. Bei dieser Anordnung lassen sich im Versuchskanal mühelos mit einem Elektromagneten Feldstärken von 18 000 Gauß erzielen.The wall 1 can also consist of a single block of material. The material thickness between cooling channel 3 and channel 9 can be selected to be about 1 cm thick. Then a temperature of about 1000 ° C. is established on the channel surface of the pole shoes 1 with water cooling. Between the pole pieces 1 and the electrodes 5 made of stainless steel, which can also be cooled by a cooling channel 6 , there is a layer 7 made of refractory cement which, after drying, is electrically insulated and z. B. is 2 mm thick. On the electrodes 5, there are laterally mounting tabs 8 which are electrically insulated by the cement layers 7 and which are welded to the duct wall. The electrodes 5 can be connected to the mounting brackets and held in their position by means of insulated screws. With this arrangement, field strengths of 18,000 Gauss can easily be achieved in the test channel with an electromagnet.

Claims

Claims: 1. Generator channel for magnetohydrodynamic generators, in which the channel wall and electrodes enclose a hot plasma jet and the cooled channel wall consists of a material that conducts heat well compared to ceramics, characterized in that the channel wall consists of a material whose thermal conductivity A is Young's modulus E and expansion coefficient a formed quotient where the thermal conductivity A is on the one hand in a range whose values are small compared to the thermal conductivity of copper and greater than the thermal conductivity of steel, and on the other hand in a range whose values are smaller than the thermal conductivity of steel and larger than that of ceramics .

2nd generator channel according to claim 1, characterized in that the channel wall consists of several one behind the other Layers of different thermal conductivity consists. Considered publications: German Patent No. 725,433; French Patent No. 1308804; "Hut I ", 28th edition, Verlag Ernst and Son, Berlin, 1955, p. 1048.