水力永磁致熱裝置

風力致熱是我感興趣的領域，這種無需發電，直接將動能轉化為熱能的方法在能源緊缺的今天具有良好的應用價值。傳統的動能致熱方式有液體攪拌致熱、固體摩擦致熱、擠壓液體致熱、壓縮空氣致熱等4種方式，這些方式都有結構復雜、易損耗、效率低的缺點。在了解了渦電流產生的原因后，我認為可以用強磁鐵旋轉產生交變磁場，使金屬板產生渦電流從而發熱的現象來將動能轉化為熱能。以電磁爐的效率為參考，磁鐵旋轉致熱的發熱效率應該比傳統的致熱方式高。另外，考慮到有些地方風力資源不豐富，但水力資源豐富。因此，我產生了研究一個利用永磁致熱，把水力轉化為熱能的裝置的想法。

那么，旋轉的磁鐵是否能使金屬板發熱？一個簡單的實驗驗證了我的設想，于是開始著手對水力永磁致熱裝置進行設計。我把水力永磁致熱裝置分成水輪機、增速齒輪箱、永磁致熱裝置等三部分。

這個裝置的工作原理是這樣的：利用噴嘴將高壓水管引入的水形成一股堅實的射流，沖擊轉輪上的斗葉，使轉輪轉動作功，通過增速齒輪箱，水輪機輸出的轉速得到進一步的提高，從而帶動磁鐵盤轉軸轉動。磁鐵盤轉動做功產生熱能，使陶瓷片上的鐵鍋或金屬熱水器發熱，從而能煮飯做菜或產生熱水。

通過實用效果實驗測試，證明我的設計是可行的，水力的確能直接轉化為熱能，磁鐵的旋轉也確實能將動能轉化為熱能。

（本設計獲2011年廣西青少年科技創新大賽一等獎）

（指導教師王岡）