Birinchi magnitogidrodinamik tok generatori 1832 yildayoq ingliz fizigi M.Faradey tomonidan sinab ko’rilgan edi. U Londondagi Vaterloo ko’prigi yaqinida Temza daryosi suviga tushirib qo’yilgan ikkita elektrod orasida elektr yurituvchi kuch (EYK) hosil bo’lishini kuzatishga urinib ko’rdi. Haqiqatan ham, Faradeyning yangigina ochilgan elektromagnit induksiya qonuniga ko’ra o’tkazgichning (ushbu holda bir oz sho’r daryo suvi) yerning magnit maydonida EYK va elektrodlarni tutashtiruvchi o’tkazgichlarda elektr toki vujudga kelishi lozim edi. Faradeydagi o’lchash texnikasi kutilayotgan effektni olishga imkon bermagan bo’lsa-da, amalda ushbu eksperiment hozirgi zamon MGD-tok generatorining barcha printsipial elementlariga - kanal bo’yicha harakatlanuvchi o’tkazuvchan modda, ko’ndalang magnit maydoni, tok oluvchi elektrodlarga ega edi.
Elektromagnit induksiya effektidan odatdagi tok manbalarida - elektromashina generatorlarida ham foydalanilib, unda ko’ndalang magnit maydonida aylanuvchi rotorda o’rnatilgan qattiq simlar harakatlanadi. Ulardan farqli MGD-generatorda qattiq o’tkazgichlar o’tkazuvchi suyuqlik yoki gaz bilan almashtirilgan. Bunda qanday afzalliklar vujudga keladi? Elektromashina generatori rotorini bug’ turbina yoki issiqlik energiya mexanik energiyaga aylanadigan boshqa issiqlik dvigatel aylantiradi. MGD-generator issiqlik energiyasini, bug’ turbinasi yoki ichki yonuv dvigatellari tipidagi oraliq murakkab ko’rilmalarsiz elektr energiyaga aylantirish imkonini beradi.
Nima uchun hozirgacha oddiy generatorlardan foydalaniladi? MGD-generator uchun zarur bo’lgan «ish jismi» yaratish muammosi turibdi. Suyuq metallar ishlatishga noqulaydir va shu bilan birga ularni kanal bo’yicha katta tezlikda harakatlanishga majbur qilish oson emas. Shu sababli, suyuq, metalli MGD-generatorlar keng tarqalmadi. Ko’pincha, suyuq metallar va boshqa o’tkazuvchan suyuqliklarda ishlaydigan MGD-nasoslar qo’llanadi. Bu qurilmada, generatordagi kabi emas, balki o’tkazuvchan suyuqlikning harakati elektr tokni hosil qiladi. Gazlarning o’tkazuvchanligi esa juda kichikdir. Gaz qizib, ionlasha boshlaganda va plazmaga aylana boshlagandagina u o’sadi. Biroq, eng oson ionlashuvchi moddalar - ishqoriy metallarning bug’laridan foydalanib, yetarlicha elektr o’tkazuvchanlik olish uchun ham 2000-3000°C temperaturalar kerak bo’ladi. Bunday yuqori temperaturalar raketa dvigateli oqimida erishiladi va uning asosida, haqiqatan, yaxshi MGD-generatorlar, ixcham va juda qudratli qurilmalar yasaladi. Biroq bunday generatorlarning tok oluvchi elektrodlari shunday yuqori temperaturalarda juda qisqa vaqtgina - sekundlar yoki eng yaxshi holda o’nlarcha sekund ishlashi mumkin. Raketa dvigatellaridan foydalanish asosida juda katta quvvatga va qisqa ish davomiyligiga mo’ljallangan MGD-generatorlar yaratildi. Ular, masalan, geofizik tadqiqotlarda qo’llaniladi. MGD-generatorlardan katta energetikada foydalanish uchun hozirgi zamon yuqori temperaturali atom reaktorlarida erishish mumkin bo’lgan anchagina pastroq temperaturalarda (1000°C dan yuqori bo’lmagani ma’qul) gazning yaxshi elektr o’tkazuvchanligiga erishish usulini topish lozim. Printsip jihatdan bu mumkin. Masalan, gaz-razryadli lampalarda plazma ionlari va elektronlarining birday bo’lmagan temperaturasiga ega bo’lish mumkin. Elektronlarning ancha yuqori temperaturasini ularni plazmadan o’tuvchi elektr tok bilan qizdirish hisobiga tutib turish mumkin. Biroq plazmanining MGD-generator kanalidagi bunday holati turg’un bo’lmas ekan. Plazma yaxshi va yomon o’tkazuvchanlikni qatlamlarga ajraladi va bunda umumiy o’tkazuvchanlik kichik bo’lib qoladi. (O’tkazgichlarni ketma-ket ulaganda ularning umumiy qarshiligi eng yomon o’tkazgichning qarshiligi bilan belgilanadi). Hozircha vujudga keluvchi noturg’unlikni bartaraf qilish mumkinligi isbotlangani yo’q va bu yo’nalishdagi ishlar davom etmoqda. Ayni vaqtda, gaz temperaturasiga bo’lgan talabni pasaytirish va yuqori temperaturalarda elektrodlarning bardoshliligini va ishlash resurslarini oshirish maqsadida tadqiqotlar davom etmoqda. Qudratli MGD-generatorli elektr stantsiyalaridan elektr tarmoqlarida chunki nagruzkalarni qoplashda foydalanish mumkin ekan. Hozir mamlakatimizda birinchi sanoat MGD-elektr stansiyasi qurilmoqda.
yosh-fizik. uz