专利名称：一种使用磁性液体发电的方法
技术领域：
本发明属新能源发电技术领域，特别涉及一种使用磁性液体发电的方法。
背景技术：
传统的发电方法，采用蒸汽或水流推动叶轮带动转子转动，转子上的线圈切割磁 感应线发电；上世纪也开展过磁流体发电技术，高温等离子气体高速穿过强磁场，气体中的 带电粒子受磁力作用，沿着与磁力线垂直的方向流向电极，发出直流电，此方法效率低，成 本高，不易实施。 磁性液体是悬浮有单磁畴纳米磁性颗粒(< =10nm)的超顺磁性胶体体系，由磁 性颗粒、基液和包覆颗粒的表面活性剂三部分组成，是人工制备的唯一的既有磁性，又有流 动性的物质。当施加外磁场时，磁性液体中纳米磁性颗粒的磁矩将沿磁场方向排列对外显 示磁性；外加磁场消失时，颗粒的磁矩立即又恢复到之前的混乱排列，不再显示磁性。磁性 液体的应用领域主要有真空密封、扬声器冷却等方面，目前，从已有的文献与资料上看，还 没有见到关于采用磁性液体发电的实际应用的报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种使用磁性液体发电的
方法，具有成本低，易实施的优点，可用于余热利用、分布式能源利用系统等场合。 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为 将非磁性物体置于磁性液体中，让其做间歇运动，对磁性液体施加外磁场进行磁 化，由于非磁性物体的不连续运动会造成这一区域内磁性液体的体积发生变化，进而磁化 强度发生变化引发磁感应强度随时间变化，在该区域外部缠绕感应线圈，这样穿过线圈的 磁通将随时间而改变，基于法拉第电磁感应原理，线圈中会产生感应电动势，即可实现磁性 液体发电。 —种使用磁性液体发电的方法，包括以下步骤 第一步，将磁性液体灌进直径为3-10mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体， 第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端或两侧，永磁铁的两个
端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场， 第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500-1000匝，
并与外部的蓄电池或其他耗电装置相连形成一个回路， 第四步，通过推入或加热的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，
由于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元
的发电，所述的非磁性物体可以是气体或者是与磁性液体不相溶的液体，也可以是最大直
径小于垂直圆管直径的固体，其中气体可以为加热磁性液体产生的蒸气， 第五步，可以将两个或两个以上的发电单元串联起来，获得更高的电压。 由于本发明使用磁性液体发电，不需要复杂的机构，故而具有成本低，易实施的优占,
具体实施例方式
下面将以具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例一 —种使用磁性液体发电的方法，包括以下步骤 第一步，将7. 8ml饱和磁化强度400高斯的水基钴磁性液体灌入内直径10mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体， 第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，两块永磁铁的距离为lOmm，永磁铁的磁场强度均为0. 1特斯拉， 第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500匝，并与外部的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的大小， 第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆管的底部安装一个喷嘴，通过喷嘴将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所述的非磁性物体为气体，即空气。 通过电压传感器的测量可以知道，感应电压随时间变化，最大的电压值可以达到25毫伏。 实施例二 —种使用磁性液体发电的方法，包括以下步骤 第一步，将10ml饱和磁化强度200高斯的水基四氧化三铁磁性液体灌入内直径8mm、长200mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体， 第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，两块永磁铁的距离为lOmm，永磁铁的磁场强度均为0. 1特斯拉， 第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈1000匝，并与外部的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的大小，
第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂
直圆管的底部安装一个喷嘴，通过喷嘴将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由
于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的
发电，所述的非磁性物体为与磁性液体不相溶的非磁性液滴，为密度比磁性液体小的油。 通过电压传感器的测量得到最大的电压值可以达到50毫伏。 实施例三 —种使用磁性液体发电的方法，包括以下步骤 第一步，将2. 8ml饱和磁化强度400高斯的油基四氧化三铁磁性液体灌入内直径6mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，
第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两侧，永磁铁的两个端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场，两块永磁铁的距离为20mm，永磁铁的磁场强度均为0. 2特斯拉， 第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500匝，并与外部的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的大小， 第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂
直圆管的底部安装一个弹射装置将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感应
线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所
述的非磁性物体为最大直径小于垂直圆管直径的固体， 第五步，将两个发电单元串联起来，获得更高的电压。 通过电压传感器的测量可以知道，感应电压随时间变化，最大的电压值可以达到50毫伏。 实施例四 —种使用磁性液体发电的方法，包括以下步骤 第一步，将7. 8ml饱和磁化强度400高斯的水基钴磁性液体灌入内直径10mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体， 第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场，两块永磁铁的距离为10mm，永磁铁的磁场强度均为0. 1特斯拉， 第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500匝，并与外部的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的大小， 第四步，通过加热的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆管的底部安装一个加热片，加热磁性液体产生蒸气泡，蒸气泡在磁性液体中上升，由于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所述的非磁性物体为气体，即加热磁性液体产生的蒸气。 通过电压传感器的测量可以知道，感应电压随时间变化，最大的电压值可以达到25毫伏。 实施例五 —种使用磁性液体发电的方法，包括以下步骤 第一步，将7. 8ml饱和磁化强度600高斯的油基钴磁性液体灌入内直径10mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体， 第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场，两块永磁铁的距离为10mm，永磁铁的磁场强度均为0. 2特斯拉， 第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈1000匝，并与外部的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的大小，
第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆管的底部安装一个喷嘴，通过喷嘴将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所述的非磁性物体为气体，即空气， 第五步，将三个发电单元串联起来，获得更高的电压。 通过电压传感器的测量可以知道，感应电压随时间变化，最大的电压值可以达到150毫伏。
权利要求
一种使用磁性液体发电的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，将磁性液体灌进直径为3-10mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端或两侧，永磁铁的两个端面为南北极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场，第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500-1000匝，并与外部的蓄电池或其他耗电装置相连形成一个回路，第四步，通过推入或加热的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，由于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所述的非磁性物体可以是气体或者是与磁性液体不相溶的液体，也可以是最大直径小于垂直圆管直径的固体，其中气体可以为加热磁性液体产生的蒸气，第五步，可以将两个或两个以上的发电单元串联起来，获得更高的电压。
2. 根据权利要求1所述的一种使用磁性液体发电的方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，将7. 8ml饱和磁化强度400高斯的水基钴磁性液体灌入内直径10mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北 极，将两块永磁铁的南北极相对而置，两块永磁铁的距离为lOmm，永磁铁的磁场强度均为 0. 1特斯拉，第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500匝，并与外部 的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的 大小，第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆 管的底部安装一个喷嘴，通过喷嘴将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感 应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电， 所述的非磁性物体为气体，即空气。
3. 根据权利要求1所述的一种使用磁性液体发电的方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，将10ml饱和磁化强度200高斯的水基四氧化三铁磁性液体灌入内直径8mm、长200mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北 极，将两块永磁铁的南北极相对而置，两块永磁铁的距离为lOmm，永磁铁的磁场强度均为 0. 1特斯拉，第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈1000匝，并与外部 的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的 大小，第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆 管的底部安装一个喷嘴，通过喷嘴将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感 应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电， 所述的非磁性物体为与磁性液体不相溶的非磁性液滴，为密度比磁性液体小的油。
4. 根据权利要求1所述的一种使用磁性液体发电的方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，将2. 8ml饱和磁化强度400高斯的油基四氧化三铁磁性液体灌入内直径6mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两侧，永磁铁的两个端面为南北 极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场，两块永磁铁的距离为20mm，永 磁铁的磁场强度均为0. 2特斯拉，第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500匝，并与外部 的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的 大小，第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆 管的底部安装一个弹射装置将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感应线圈 中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所述的 非磁性物体为最大直径小于垂直圆管直径的固体，第五步，将两个发电单元串联起来，获得更高的电压。
5. 根据权利要求1所述的一种使用磁性液体发电的方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，将7. 8ml饱和磁化强度400高斯的水基钴磁性液体灌入内直径10mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北 极，将两块永磁铁的南北极相对而置，形成一个均匀的磁场，两块永磁铁的距离为lOmm，永 磁铁的磁场强度均为0. 1特斯拉，第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈500匝，并与外部 的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的 大小，第四步，通过加热的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆 管的底部安装一个加热片，加热磁性液体产生蒸气泡，蒸气泡在磁性液体中上升，由于感应 线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，所 述的非磁性物体为气体，即加热磁性液体产生的蒸气。
6. 根据权利要求1所述的一种使用磁性液体发电的方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，将7. 8ml饱和磁化强度600高斯的油基钴磁性液体灌入内直径10mm、长100mm的垂直圆管内，直至管内充满磁性液体，第二步，将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端，永磁铁的两个端面为南北 极，将两块永磁铁的南北极相对而置，两块永磁铁的距离为lOmm，永磁铁的磁场强度均为 0. 2特斯拉，第三步，在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈1000匝，并与外部 的电压传感器相连形成一个回路，电压传感器是为了测量感应线圈中产生的感应电动势的 大小，第四步，通过推入的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，即在垂直圆 管的底部安装一个喷嘴，通过喷嘴将非磁性的物体推入垂直圆管中的磁性液体里，由于感 应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电， 所述的非磁性物体为气体，即空气，第五步，将三个发电单元串联起来，获得更高的电压。
全文摘要
一种使用磁性液体发电的方法，先将磁性液体灌进垂直圆管内，再将两个环形的永磁铁分别配置在垂直圆管的两端或两侧，将两块永磁铁的南北极相对而置，然后在两个永磁铁之间垂直圆管的中心位置外壁缠绕感应线圈，并与外部的蓄电池或其他耗电装置相连形成一个回路，通过推入或加热的方式使非磁性物体在垂直圆管中的磁性液体中运动，由于感应线圈中的磁通发生变化，感应线圈中会产生感应电动势，即可实现一个发电单元的发电，可以将两个或两个以上的发电单元串联起来，获得更高的电压，即可实现磁性液体发电，本发明具有成本低，易实施的优点，可用于余热利用、分布式能源利用系统等场合。
文档编号H02K44/08GK101702567SQ200910219308
公开日2010年5月5日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者何永清, 毕勤成 申请人:西安交通大学