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词条 热离子发电
释义 relizi fɑdiɑn
热离子发电(卷名:电工)
thermal ion to power generation
  利用金属表面热电子发射现象提供电能的一种发电方式。加热某种金属材料达到一定温度后,金属中的电子获得足够的动能,可以克服金属表面“势垒”的障碍,摆脱金属原子核的束缚,逸出金属表面而进入外部空间。此现象是T.A.爱迪生在1878年发现的,称为爱迪生效应。这就是热离子发电的基本原理。
  热离子发电装置由发射器和收集器两个基本部件组成。两者由一个小空间分隔开。发射器经加热后逸出电子,电子通过中间空间到达收集器,并在发射器和收集器之间形成电位差。接通外部负载,就成为低压直流电源。
  加热发射极的电源可以有多种形式,例如矿物燃料、核能、太阳能等。热离子发电的转换效率是由理想的热机卡诺效率所决定,发射器和收集器的温度相当于进出口温度。转换效率约为15~25%,功率密度可达50瓦/平方厘米。为了提高效率就要求将发射器的温度提高到1200~1600℃,发射器需长期运行在高温环境下,这样就增加了装置的复杂性。收集器需克服由于氧化而导致的失效。同时还需减少发射器与收集器之间的热交换,以达到最佳转换效率。
  热离子发电容量较小,效率较低,还存在许多问题妨碍商业应用。当前主要在研究以核燃料为热源,用于星际考察等空间技术的热离子发电装置。
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更新时间:2024/11/5 16:01:58