Resumen de Aportacions de la magnetohidrodinamica induïda a les instal.Lacions de dessalinitzacio d'aigua
En un motor lineal amb un rotor aquós salí, alimentat amb un sistema de tensió alte bifàsic, apareixen uns camps magnètics, uns corrents induïts i uns gradients d potencial. Com a resultat d'aquests fenòmens, es pot produir la difusió dels ions de solució salina, com a primer pas per a aconseguir la dessalinització.
En la present tesi doctoral, s'han realitzat les tasques que s'indiquen a continuació: 1. En el capítol 1, s'ha fet un estudi de l'estat de l'art de la magnetohidrodinàmi i la magnetohidrodinàmica induïda. Dintre d'aquest estudi de l'estat de l'a s'han presentat les equacions de la magnetohidrodinàmica, la difusió de camps electromagnètics, la viscositat i la pressió magnètiques, el flu magnetohidrodinàmic entre parets amb camps elèctrics i magnètics creua l'efecte de constricció, la inestabilitat en una columna de plasma mantingud per constricció, les ones magnetohidrodinàmiques, les oscil·lacions del plasm el límit per a longituds d'ona curta de les oscil·lacions del plasma, i la distànc d'apantallament de Debye-Hückel.
2. En els capítols 2 i 3, s'ha analitzat l'estat de l'art del transport iònic i d moviment iònic de les solucions, tractant entre d'altres temes la difusió, e potencials químics dels líquids, l'electrostàtica als ions de solucions, la teoria Debye-Hückel, l'atmosfera iònica i el coeficient d'activitat. Així mateix, s'ha presentat les equacions d'equilibri de forces en el motor lineal. En aquest equacions s'han inclòs les forces magnètiques, coulómbiques, impulsor termodinàmiques, i de gradient de potencial.
3. En el capítol 4, s'ha fet la simulació amb elements finits del motor lineal am induït constituït per una solució salina d'aigua amb clorur sòdic. Aques simulació s'ha fet de dues maneres. En primer lloc s'ha fet servir el programa ANSYS ELECTROMAGNÈTIC, p trobar els camps magnètics axials i radials. A partir d'aquestes dades s'ha realitzat uns programes per trobar intensitats induïdes, gradients de potencia forces.
En segon lloc, s'ha realitzat un programa propi, en basic, en entorn excel, qu ha servit per simular els camps magnètics axials i radials, i els camps elèctri axials i radials. Aquest programa ha servit per a contrastar els resulta obtinguts amb l'ANSYS, els resultats experimentals i ajudar a obtenir un mod de transport d'ions dintre del motor lineal.
4. El capítol 5 és el capítol experimental. Aquest capítol és molt important perq és on s'han verificat les hipòtesis. S'han desenvolupat models per explicar e fenòmens observats experimentalment. I s'han obtingut les fites o resultats qu es detallen en els punts següents.
5. S'ha concentrat aigua de mar, que té una concentració equivalent de clorur d sodi, de 43,5 g de NaCl/l d'aigua de mar, en una concentració de 0,8 g superior a la inicial de 43,5 g de NaCl, amb un rendiment energètic extremadament reduït, i inoperant.
6. S'ha demostrat a la part experimental, que el desplaçament d'ions, a la freqüència de 40 kHz no es pot explicar amb el producte vectorial de la intensitat induïda pel camp magnètic. El desplaçament, es pot explicar amb un model, en què els ions es desplacen per l'actuació del potencial elèctric en moviment, en el sentit de desplaçament del camp magnètic, i la diferència de concentracions d'ions que es deriva dels pous de potencial que es formen. Aquest fenomen es veu potenciat per l'acció concentradora del camp elèctric desigual, al llarg de l'induït salí del motor lineal.
7. S'ha establert, a la part experimental, que el diferent temps d'actuació del camp magnètic quan s'aproxima als ions, o quan s'allunya, a la freqüència de l'ordre dels 40 kHz que s'ha treballat és irrellevant.
8. S'ha precisat la importància que té el camp elèctric radial en el desplaçament axial dels ions. Per poder determinar i quantificar els efectes, s'ha realitzat un programa amb basic, en entorn excel, que ha permès trobar el camp elèctric en funció de la posició i en funció del temps, i la repercussió sobre la difusió d'ions.
9. Els resultats experimentals obtinguts han estat d'un rendiment energètic molt baix. S'ha aconseguit incrementar la concentració en 0,8 g/l, en 5 dies, en la part inferior d'una proveta de 40 ml. Durant aquests experiments s'ha consumit 40 W de manera continuada. I s'han obtingut desplaçaments d'ions en 5 dies de l'ordre de 0,5 a 5 cm com a màxim.
Els objectius assolits per la tesi han estat: - Avançar en el coneixement real, per validar les hipòtesis i models dels motors lineals amb rotors aquosos salins. La construcció dels prototipus experimentals ha d'afrontar dificultats de mesura i d'implementació.
- Posta a punt d'inductors alterns polifàsics de 50 kHz a 200 kHz.
- Establiment de gradients de potencial polifàsics de 50 kHz a 200 kHz.
- Posta a punt de sistemes de mesura.
- Crear el conjunt enginyeria-entorn, integrant l'anàlisi amb elements finits amb les dades experimentals.
- Concentrar aigua de mar.
