Энергетического произведения

Несмотря на бурный прогресс в энергетике и высокие темпы наращивания энергетического потенциала планеты, производство энергии недостаточно. Все еще приходится считаться с тем реальным фактом, что большая часть населения планеты голодает, страдает от нищеты и загрязнения окружающей среды.

Локальные схемы, или схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов отдельных водотоков (рек), на основе технических исследований и экономического анализа определяют характер, масштабы и очередность гидротехнического строительства на реке, обеспечивающего промышленное водоснабжение, развитие орошения, использование энергетического потенциала, развитие водного транспорта, проведениесанитарно-оздоровительных мероприятий и мероприятий по охране природы, увеличение рыбопродуктивности, защиту от вредных воздействий воды (наводнений, селевых выносов, зажоров и заторов), от разрушения берегов и от опасных русловых процессов.

Количество ГЭС, включенных в энергосистему СССР, составило в 1965 г. 174 с общей мощностью в 21,7 ГВт. Таким образом, к этому времени освоение энергетического потенциала рек СССР составило 4,8%, а уже к 1970 г. достигло 10%.

Несмотря на бурный прогресс в энергетике, на высокие темпы наращивания энергетического потенциала планеты, производство энергии недостаточно. В «аше время, как отмечают американские исследователи, все еще приходится считаться с тем реальным фактом, что:

7. Внешнеполитические условия в течение длительного времени вынуждали, а хорошая обеспеченность природными энергоресурсами позволяла развивать энергетику СССР, руководствуясь принципом полного обеспечения потребностей народного хозяйства собственными энергетическими ресурсами и оснащения энергетических объектов оборудованием преимущественно отечественного производства. Более того, по мере наращивания энергетического потенциала и удовлетворения внутренних энергетических потребностей Советский Союз стал руководствоваться принципом все более активного участия в международном разделении труда, в частности как поставщик высококачественных энергоресурсов, особенно для энергоснабжения стран социалистического содружества.

Развитие энергетики в отдельных странах мира отличается в целом значительной неравномерностью, что является прежде всего результатом действия закона неравномерного экономического и политического развития капиталистических стран; определенное влияние оказывают также особенности размещения в мире запасов наиболее ценных энергетических ресурсов (нефти, природного газа). Проявляется такая неравномерность через различие общего энергетического потенциала отдельных стран и регионов (табл. 1-1) и особенно наглядно в динамике таких показателей, как расход энергетических ресурсов и производство электроэнергии на 1 жителя. Как видно из 1-1, для промышленно развитых социалистических и капиталистических стран характерно потребление коммерческих2 энергетических ресурсов в размере 4—12 т у. т. на человека, в то же время для развивающихся стран

Советский Союз и европейские страны — члены СЭВ обладают крупным энергетическим потенциалом. Как показано в табл. 1-1, быстрое развитие социалистической экономики обеспечивает стабильно высокую долю этих стран в мировом промышленном производстве, а также возрастание за последние 20 лет их доли в суммарном мировом потреблении энергетических ресурсов и производстве электроэнергии (в настоящее время эта доля составляет соответственно 1/4 и 1/5). Удельные показатели энергетического потенциала на душу населения также находятся на высоком уровне, достигнув в 1980 г. 5,3 ту.т./чел. и 3,9 тыс. кВт-ч/чел [32,47].

1. На предстоящие 30—40 лет сохранится значительная неравномерность энергетического потенциала мира, и мировое производство энергетических ресурсов в 20—30-х гг. XXI в. может быть принято примерно равным 30—35 млрд. т у. т.

.Значение суммарного энергетического потенциала приливов мирового океана по оценке составляет 13 ГВт, что очень немного по сравнению с гидроэнергетическим потенциалом речного стока. Конечно, данная оценка может иметь серьезные погрешности, но маловероятно, чтобы их устранение внесло принципиальные изменения в вывод о гом, что приливная энергия не может внести существенного вклада в покрытие энергетических потребностей человечества в будущем. Вместе с тем следует отметить, что использование энергии при-

ваны задачи десятого пятилетия (1976—1980 гг.) в области энергетики: «В этой лятилетке закладываются основы для того, чтобы в дальнейшем рост нашего энергетического потенциала шел преимущественно за счет гидроэнергии, атомного топлива и дешевых углей. Что касается нефти и газа, то прирост их до-•бычи будет все в большей мере направляться на технологические нужды» 3.

Но в связи с этим уместно указать, что на долю такого централизованного производства приходится лишь небольшая часть всего энергетического потенциала страны. Она существенно ниже, чем, например, централизация добычи газа и нефти на крупных месторождениях или централизация производства в нефтеперерабатывающей промышленности. Даже если выработка электроэнергии в какой-то мере и характеризуется относительной концентрацией производства, то ее распределение основано на принципе децентрализации.

Подобным образом принято оценивать изменения и других параметров — коэрцитивной силы Нс, энергетического произведения (ВЯ)тах и т. п.

Любой постоянный магнит работает (т. е. создает в воздушном зазоре требуемый магнитный поток) на каком-то участке соответствующей кривой размаг» ничивания. Для оптимизации расчетных данных при конструировании каких-либо магнитных цепей с постоянными магнитами приходится пользоваться кривой энергетического произведения, которая состоит из значения произведения ВН/2

22-11. Кривая энергетического произведения ВН.

Здесь Я и В — текущие значения напряженности размагничивающего поля и индукции; НсВ — коэрцитивная сила; Вг — остаточная индукция; На и Ва — координаты экстремальной точки, определяющей максимум энергетического произведения ВН,

нитов, выполненных из двух магнитно-твердых материалов ( 60) с одинаковой энергоемкостью (В^Яд = — BdzHdz), но существенно различной магнитной твердостью по намагниченности QM = HcM/Mr. У первого магнита (с большей магнитной твердостью) точка di максимума энергетического произведения лежит на прямолинейной части характеристики размагничивания правее точки /^ конца линейного участка, а у второго материала (с малой магнитной твердостью) точка d2> наоборот, лежит левее точки 12 и поэтому расположена на колене характеристики размагничивания. Магнит с максимальным энергетическим произведением В^Н^, выполненный из первого материала, может выдерживать без потерь потока

воздействие стороннего размагничивающего поля Яст, а магнит с таким же энергетическим произведениемВй2^г= = BfaHdi, выполненный из второго материала, будет обладать этой энергией только при тщательной защите от воздействия стороннего поля, так как его запас устойчивости равен нулю. При воздействии на этот магнит поля Hci его рабочая точка перейдет из точки d2 в точку а, лежащую на прямой магнитного возврата и характеризующуюся меньшим значением энергетического произведения ВдНа. Поэтому материалы, у которых точка (ВЯ)шах лежит на криволинейной части характеристики размагничивания, например литые металлокерамические сплавы альнико, следует применять для магнитных систем с замкнутой магнитной цепью, практически не подвергающихся воздействию размагничивающих сторонних полей, а материалы, у которых точка (ВЯ)шах лежит на прямолинейной части характеристики размагничивания, например ферриты и РЗМ, целесообразно применять для магнитных систем о разомкнутой магнитной цепью,

Кюри и уменьшая критическую скорость охлаждения, делает эффективной термомагнитную обработку отливок, существенно повышающую их магнитные свойства. Для этого в сплавах альнико должно быть не менее 18 % Со. Кобальт вводят в основном за счет алюминия и никеля и лишь частично за счет железа. Это приводит к возрастанию В и увеличению энергетического произведения ВдНд, так как кобальт, подобно никелю и алюминию, повышает Нс.

В настоящее время интенсивные исследования ведутся в области нового класса редкоземельных материалов на основе сплавов Nd—Fe—В, имеющих наибольший уровень максимального энергетического произведения (ВН)1Пах и остаточной индукции Вг. Однако, имея высокие показатели по магнитным параметрам, эти материалы обладают большим температурным коэффициентом ав по

Здесь Ни В — текущие значения напряженности размагничивающего поля и индукции; Нс — коэрцитивная сила; Вг — остаточная индукция; Hd и Ва—координаты экстремальной точки, определяющей максимум энергетического произведения.

Подобным образом принято оценивать изменения и других параметров — коэрцитивной силы Нс, энергетического произведения (ВН)МЛК0 и т. п.

Соотношение размеров эллипсоида вращения, обеспечивающее максимум, энергетического соотношения. Отношение (а/&)маке полуосей эллипсоида вращения, при котором наступает максимум энергетического произведения, является важным критерием, позволяющим судить о необходимом соотношении размеров магнита.