能源短缺对我国经济持续高速发展的束缚越来越突出，环境保护压力凸显，为此需要大力发展清洁能源和清洁利用技术。先进热能-电能转换技术是一种高效低污染的新型发电方式，解决限制其发展的难题以便更好地发挥其优势一直是研究热点。　　本文提出了一种新型的非热电离磁流体发电系统概念，系统采用收敛-扩张喷管产生高速流体结合外部非平衡电离，获得高速高导电性等离子体进行磁流体发电。在此整体构想下，本文针对超临界流体热物性的计算、高速流体的产生、导电流体进行磁流体发电的最优通道形式选择和整个循环系统的热力系统研究等几个方面展开研究。　　本文主要以理论分析和数值模拟为主要研究方式。鉴于系统工质状态的跨越性、超临界流体的特殊性质及其物性在临界点附近的突变性，以PR状态方程为基础，建立了计算超临界CO2热物性的模型。计算得到超临界区域CO2的密度和焓值，结果与实验测定值相吻合。将计算区域拓展到流体饱和蒸气压曲线上，结合超临界区域的模拟结果，发现温度和压力的微小变化都会引起CO2密度和气体特性参数的显著变化，表明工质热物性在临界点附近具有突变性。　　喷管中的工质是由超临界状态降温降压至饱和蒸气压曲线上的状态，为了避免临界点附近热物性的突变性对计算带来的不便，首先对喷管进行分区域模拟，再将两个子区域耦合。在渐缩喷管子区域模拟计算中，首先固定其出口状态点与临界点存在一定距离，得到流体在管道中的亚音速流动过程，以及出口处恰好达到马赫数为1时喷管入口压力和温度值;在扩张喷管子区域的计算中，以上述渐缩管在出口马赫数为1时刻的出口状态参数为扩张管入口参数，得到工质在管道中的超音速流动，以及出口截面的气流参数与饱和蒸气压曲线的交点数值。最后在此基础上，对渐缩喷管和渐扩喷管进行耦合，得到整个收敛-扩张喷管中由亚音速达到超音速流动的过程模拟。　　在计算带负电的团簇对流体导电性影响和一维磁流体动力学方程组的基础上，计算了含有团簇的等离子体在不同磁流体通道形式中的能量转化和气流参数变化情况。对计算结果进行比较分析，发现等温度通道形式下可最多地利用高速流体的初始动能，并得到最大动能有效利用率与工质凝结率是正相关的关系。将等温度通道形式结合收敛-扩张喷管中的超音速流动应用至整个发电系统，对其热力学系统进行分析，得到循环热效率与凝结率也是正相关的，凝结率为50％时，热效率高达41.16％。