ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হাইড্রোডাইনামিকস (EMHD)

মাইকেল ফ্যারাডে তরুণ এবং সুখী ছিলেন। এটি সম্প্রতি ছিল যে তিনি বুকবাইন্ডার ত্যাগ করেছিলেন এবং নিজেকে শারীরিক পরীক্ষায় নিমজ্জিত করেছিলেন এবং সেগুলিকে কতটা অদ্ভুত মনে হয়েছিল।

নতুন বছর 1821 আসছিল। পরিবারটি অতিথির অপেক্ষায় ছিল। একটি প্রেমময় স্ত্রী অনুষ্ঠানের জন্য একটি আপেল পাই বেক করেছেন। ফ্যারাডে নিজের জন্য প্রস্তুত করা প্রধান "ট্রিট" - এক কাপ পারদ। একটি চুম্বক এর কাছাকাছি সরানো হলে রূপালী তরল একটি মজার উপায় সরানো হয়. একটি স্থির চুম্বকের কোন প্রভাব নেই। অতিথিরা সন্তুষ্ট। দেখে মনে হয়েছিল যে এটি চুম্বকের কাছে যাওয়ার সাথে সাথে পারদের ভিতরে কিছু "শুধু" উপস্থিত হয়েছিল। কি?

অনেক পরে, 1838 সালে, ফ্যারাডে একটি তরলের অনুরূপ গতিবিধি বর্ণনা করেছিলেন, কিন্তু পারদ নয়, বরং ভালভাবে পরিশোধিত তেল, যেখানে একটি ভোল্টাইক কলাম থেকে একটি তারের শেষ নিমজ্জিত ছিল। তেলের স্রোতের ঘূর্ণায়মান প্রান্তগুলি স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান ছিল।

অবশেষে, আরও পাঁচ বছর পর, গবেষক একটি সংবেদনশীল যন্ত্রের সাথে সংযুক্ত টেমসে দুটি তার ফেলে দিয়ে বিখ্যাত ওয়াটারলু ব্রিজ পরীক্ষা করেন। তিনি পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রে জলের গতিবিধির ফলে সৃষ্ট উত্তেজনা সনাক্ত করতে চেয়েছিলেন।পরীক্ষাটি ব্যর্থ হয়েছিল কারণ প্রত্যাশিত প্রভাবটি অন্যদের দ্বারা নিঃশব্দ করা হয়েছিল যা সম্পূর্ণরূপে রাসায়নিক প্রকৃতির ছিল।

কিন্তু পরে এই পরীক্ষাগুলি থেকে পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে আকর্ষণীয় ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি উদ্ভূত হয়- ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হাইড্রোডাইনামিকস (EMHD) - একটি তরল-তরল মাধ্যমের সাথে একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে বিজ্ঞান… এটি ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডাইনামিকস (প্রায় সবই ফ্যারাডে এর উজ্জ্বল অনুসারী জে. ম্যাক্সওয়েল দ্বারা তৈরি) এবং এল. অয়লার এবং ডি. স্টোকসের হাইড্রোডাইনামিকসকে একত্রিত করে।

EMHD-এর বিকাশ প্রাথমিকভাবে ধীরগতির ছিল এবং ফ্যারাডে-র পর এক শতাব্দী ধরে এই ক্ষেত্রে বিশেষ কোনো গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি হয়নি। এই শতাব্দীর মাঝামাঝি পর্যন্ত তাত্ত্বিক অধ্যয়নগুলি মূলত সম্পন্ন হয়েছিল। এবং শীঘ্রই ফ্যারাডে আবিষ্কৃত প্রভাবের ব্যবহারিক ব্যবহার শুরু হয়।

এটি প্রমাণিত হয়েছে যে যখন একটি উচ্চ পরিবাহী তরল (গলিত লবণ, তরল ধাতু) একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডে চলে যায়, তখন এটিতে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উপস্থিত হয় (ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিকস — MHD)। দুর্বল পরিবাহী তরল (তেল, তরলীকৃত গ্যাস) এছাড়াও বৈদ্যুতিক চার্জ (ইলেক্ট্রোহাইড্রোডাইনামিকস - ইএইচডি) দ্বারা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রভাবে "প্রতিক্রিয়া" করে।

স্পষ্টতই, এই ধরনের মিথস্ক্রিয়াটি ক্ষেত্রের পরামিতিগুলি পরিবর্তন করে একটি তরল মাধ্যমের প্রবাহ হার নিয়ন্ত্রণ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু উল্লিখিত তরলগুলি হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগুলির প্রধান বস্তু: লৌহঘটিত এবং অ লৌহঘটিত ধাতুর ধাতুবিদ্যা, ফাউন্ড্রি, তেল পরিশোধন।

প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ায় EMHD ব্যবহারের ব্যবহারিক ফলাফল

EMHD ইঞ্জিনিয়ারিং সমস্যার সাথে সম্পর্কিত যেমন প্লাজমা কন্টেনমেন্ট, পারমাণবিক চুল্লিতে তরল ধাতুর শীতলকরণ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঢালাই।

বুধ বিষাক্ত বলে পরিচিত। তবে সম্প্রতি অবধি, এর উত্পাদনের সময়, এটি ঢেলে দেওয়া হয়েছিল এবং হাত দিয়ে স্থানান্তরিত হয়েছিল।MHD পাম্পগুলি এখন একটি সম্পূর্ণ সিল করা পাইপলাইনের মাধ্যমে পারদ পাম্প করার জন্য একটি ভ্রমণ চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে। নিরাপদ উৎপাদন এবং সর্বোচ্চ ধাতু বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করা হয়, শ্রম এবং শক্তি খরচ হ্রাস করা হয়।

ইএমডিজি ব্যবহার সহ ইনস্টলেশনগুলি তৈরি করা হয়েছে এবং ব্যবহার করা হচ্ছে, যা গলিত ধাতু পরিবহনে কায়িক শ্রমকে সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করতে পরিচালিত করেছে — ম্যাগনেটোডাইনামিক পাম্প এবং ইনস্টলেশনগুলি ঢালা অ্যালুমিনিয়াম এবং অ লৌহঘটিত মিশ্রণের স্বয়ংক্রিয়তা প্রদান করে। নতুন প্রযুক্তি এমনকি ঢালাইয়ের চেহারা পরিবর্তন করেছে, তাদের উজ্জ্বল এবং পরিষ্কার করে তুলেছে।

ইএমডিজি প্ল্যান্টগুলি লোহা এবং ইস্পাত ঢালাই করতেও ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়াটি যান্ত্রিকীকরণ করা বিশেষভাবে কঠিন বলে পরিচিত।

তরল ধাতু গ্রানুলেটর উত্পাদনে চালু করা হয়েছে, আদর্শ আকার এবং সমান মাত্রার গোলক প্রদান করে। এই "বল" ব্যাপকভাবে অ লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যা ব্যবহৃত হয়.

EHD পাম্পগুলি উন্নত করা হয়েছিল এবং শক্তিশালী এক্স-রে টিউবগুলিকে শীতল করার জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল যাতে টিউবের ক্যাথোডে একটি উচ্চ ভোল্টেজ দ্বারা তৈরি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে শীতল তেল নিবিড়ভাবে প্রবাহিত হয়। উদ্ভিজ্জ তেল প্রক্রিয়াকরণের জন্য EHD প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছে। EHD জেটগুলি অটোমেশন এবং রোবোটিক্স ডিভাইসেও ব্যবহৃত হয়।

ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিক সেন্সরগুলি জড়ীয় নেভিগেশন সিস্টেমে কৌণিক বেগের সঠিক পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ স্পেস ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে। সেন্সরের আকার বৃদ্ধির সাথে সাথে সঠিকতা উন্নত হয়। সেন্সর কঠোর পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকতে পারে।

একটি MHD জেনারেটর বা ডায়নামো তাপ বা গতিশক্তিকে সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তর করে। MHD জেনারেটর প্রথাগত বৈদ্যুতিক জেনারেটর থেকে আলাদা যে তারা উচ্চ তাপমাত্রায় অংশ না চলিয়ে কাজ করতে পারে।একটি প্লাজমা MHD জেনারেটরের নিষ্কাশন গ্যাস একটি বাষ্প বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বয়লার গরম করতে সক্ষম একটি শিখা।

একটি ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিক জেনারেটরের অপারেশনের নীতিটি একটি ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল জেনারেটরের অপারেশনের প্রচলিত নীতির প্রায় অভিন্ন। একটি MHD জেনারেটরে একটি প্রচলিত EMF এর মতোই, এটি একটি তারের মধ্যে উত্পন্ন হয় যা একটি নির্দিষ্ট গতিতে চৌম্বক ক্ষেত্র রেখা অতিক্রম করে। যাইহোক, যদি প্রচলিত জেনারেটরের চলমান তারগুলি একটি MHD জেনারেটরে কঠিন ধাতু দিয়ে তৈরি হয় তবে তারা পরিবাহী তরল বা গ্যাসের (প্লাজমা) প্রবাহকে প্রতিনিধিত্ব করে।

ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিক ইউনিট U-25 এর মডেল, স্টেট পলিটেকনিক মিউজিয়াম (মস্কো)

1986 সালে, একটি MHD জেনারেটর সহ প্রথম শিল্প বিদ্যুৎ কেন্দ্রটি ইউএসএসআর-এ নির্মিত হয়েছিল, কিন্তু 1989 সালে MHD চালু হওয়ার আগে প্রকল্পটি বাতিল করা হয়েছিল এবং এই বিদ্যুৎ কেন্দ্রটি পরে প্রচলিত নকশার 7 তম পাওয়ার ইউনিট হিসাবে রায়জান জিআরইএস-এ যোগ দেয়।

প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ায় ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হাইড্রোডাইনামিক্সের ব্যবহারিক প্রয়োগের তালিকা বহুগুণ করা যেতে পারে। অবশ্যই, EMHD তত্ত্বের উচ্চ স্তরের বিকাশের কারণে এই প্রথম শ্রেণীর মেশিন এবং ইনস্টলেশনের উদ্ভব হয়েছে।

অস্তরক তরলের প্রবাহ — ইলেক্ট্রোহাইড্রোডাইনামিক্স — বিভিন্ন আন্তর্জাতিক বৈজ্ঞানিক জার্নালের জনপ্রিয় বিষয়গুলির মধ্যে একটি।