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Realizado por:John Alexander Delgado Alzate

2o Congreso Internacional de Investigación y Enseñanza de la Física CIIEF 2023

Análisisponencia Oral

Ponencia: Eficiencia isotrópica de un generador magnetohidrodinámico de simetría cartesiana.Ponente: Rizzo Sierra, Hose AmilcarUniversidad Politécnica de Querétaro

Índice

01. Introducción

02. Eficiencia isotrópica de un generador.

03. Consideraciones

04. Validación y Resultados

05. Conclusión

06. Dónde encontrar la ponencia.

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Introducción

En la física / ingeniería aplicada se ha identificado la necesidad de evaluar la eficiencia isotrópica de un generador magnetohidrodinámico. Este dispositivo realzia una conversipin eficiente de la energía emcánica en energía eléctrica. Esto se logra a través de un proceso interactivo en el que el flujo conductor de encuentra en contacto directo con un campo magnético externo.

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Eficiencia isotrópica de un generador

Isotrópica se refiera a considerar las propiedades de los medios tanto de los materiales del generador como los que se acoplan, no van a ser diferentes en una dirección con respecto a otra.Siguiendo la ecuación de la izquierda, se analisa de manera práctica dicha eficiencia.

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Consideraciones / Modelos de Carga

El problema se puede resolver tomando 1/4 del generador, y por simetría se puede completar la ecuación.

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Consideraciones / Modelos de Carga

El generador queda de esta forma.Considerando la propia resistencia de carga conectada en paralelo a una resistencia que se genera debida a los efecto magnetohidronicamicos que se dan en esta situación o tambien llamado resistencia de Harman.

A la izquierda podemos observar una de las validaciones. Por medio de soluciones analíticas y numericamente, cuando la conductividad en las paredes laterales es 0 y cuando tiende a infinito.Lo anterior teniendo en cuenta la relación de aspectro (alto vs. ancho).

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Validaciones y Resultados

Por medio del método espectral de puntos de colocación, se obtiene como resultado varias instancias de validación parcial del modelo.

Otra validación realziada fue utilizando otro modelo simple, que es la eficiencia isotrópica de un generados bidimencional contra el realizado que es tridimencional.En rojo los resultados numericos, y en verde los resultados analítico. Se logra ver una buena correspondencia entre ambos resultados.

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Validaciones y Resultados

Los resultados obtenidos numéricamente se tuvieron para generador de Metal Líquido: Sodio, Plomo, Mezcla autentica de Galio+Indio+Estaño, Mezcla autentica de Sodio+Potasio,Mezcla autentica de Plomo+Litio.Se encontraron que la eficiencias muy buenas, dentro de los rangos paramétricos del 5% al 90% para los 2 primeros y del 10% al 95% para los otros 3 materiales.

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Validaciones y Resultados

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Conclusiones

→ El rendimiendo de un generador MHD se llevó a cabo calculando la eficiencia eléctrica isotrópica.→ La práctica consistió en considerar un flujo oscilatorio laminar viscoso incompresible de metal líquido completamente desarrollado, impulsado armónicamente y confinado en un canal rectangular, este a su vez interactuaba con un campo magnético uniforme conectado a una resistencia,→ Se utilizó el método de colocación espectral para resolver la ecuaión de Navier-Stokes.

Dónde encontrar la ponencia

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Muchasgracias.

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