磁流体舰船推进演示仪的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及一种物理教学演示仪器。
【背景技术】
[0002]舰船是现代运输工具中不可或缺的交通工具，无论是在民用还是在军用方面都占有着无比重要的地位。但是，绝大部分舰船采用的是传统螺旋桨推进方式，而对于军舰来说这种方式存在着噪音大、隐蔽性差的弊端。美国人赖斯于1961年首次提出了磁流体推进系统的概念。与传统机械传动类推进器(譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等)相比较，磁流体推进器无须配备螺旋桨桨叶、齿轮传动机构和水泵等，是一种完全没有机械噪音的推进器。
【发明内容】
[0003]我们设计的磁流体舰船推进演示仪，直观地反映了磁流体推进船噪音低的特点。
[0004]设计思路:海水(盐水)作为一种导电流体，利用磁体在海水通道上建立磁场B，通过电源向海水供电，形成两极板间的电流I，此时载流海水就会在与它相垂直的磁场中受到电磁力F的作用，其受力方向按右手法则确定，推动海水向后快速涌出，根据力的相互作用的特性，从而达到推进舰船的效果。
[0005]作用和控制方式:在磁场一定的情况下，电流I越大，电磁力F越大，推进器运动的速度就越快；反之，电流I越小，电磁力F也越小，推进器运动的速度也随之变慢。当改变电极极性时，电流I方向改变，电磁力F的方向也发生改变，推进器运动的方向也随之改变。这样，就可以利用调节电流大小和改变电极极性的方法来控制舰船的运动速度和方向。
[0006]下面是本实用新型构成和功能的具体描述。
[0007]1.船体:以轻质材料构成，中间宽，前后收窄为尖头或圆头，能漂浮在水面上，在其下部安装磁流体推进器。船体如采用透明材料则更有助于观察整体结构，演示效果更好。
[0008]2.磁流体推进器:功能为提供稳定的电磁场，将电能转化为机械能驱动船体。采用强磁永磁体产生磁场，采用石墨电极传导电流，能避免电解腐蚀，稳定长寿。
[0009]3.电源:有两种供电方式。一个是由适当电压和容量的可充电锂离子电池为电源，配以充电控制电路和欠压提醒电路。另一个是由外接直流稳压电源供电，电流大小、方向更便于控制，用两根导线连接电源和船体。
[0010]4.水槽:采用圆形或长形水槽，注入一定量的盐水。圆形水槽中央固定一个转轴，以使船体能转圈行驶。
[0011]5.指示灯:船体两头安有红色和绿色LED指示灯，可指示工作状态。
[0012]本实用新型的有益效果是，能非常直观地演示洛伦兹力、磁流体推进装置与技术，提高了物理教学效率与效果。
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0014]图1是本实用新型的核心装置磁流体驱动器结构图。
[0015]图2是本实用新型的船体侧视结构图。
[0016]图3是本实用新型的整体俯视结构图。
[0017]图1中1.电极，2.永磁体，3.盐水。
[0018]图2中4.船体，5.磁流体驱动器，6.电源及控制器。
[0019]图3中7.圆形水槽，8.盐水，9，转轴，10.船体。
【具体实施方式】
[0020]图3是本实用新型的典型实施方案之一。该方案采用圆形水槽，用外加电源驱动，可进行电流大小调节和电流方向调节。磁流体驱动的船体可顺时针或逆时针行进，行进中没有机械噪音，非常安静。
【主权项】
1.一种用于物理教学的磁流体舰船推进演示仪，其特征是:安装有磁流体推进器的船体在圆形盐水槽中绕中心轴转圈行进。
2.根据权利要求1所述的磁流体舰船推进演示仪，其特征是:船体大部由透明材料制成。
3.根据权利要求1所述的磁流体舰船推进演示仪，其特征是:电极由石墨或白金材料制成。
4.根据权利要求1所述的磁流体舰船推进演示仪，其特征是:可通过控制电流的流向，改变船体的运动方向。
【专利摘要】一种用于物理教学的演示仪，由盐水水槽、船体、磁流体推进器、电源及控制系统组成。可在电磁作用力的驱动下，使船体前进或后退，展示出磁流体推进器噪音极低的优点。能非常直观地演示洛伦兹力、磁流体推进装置与技术，提高了物理教学效率与效果。
【IPC分类】G09B19-00
【公开号】CN204315129
【申请号】CN201420687873
【发明人】黄飞, 张明, 李延标, 龚艳春, 谢啸天, 马铭阳
【申请人】黄飞, 张明, 李延标
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月12日