弱电离非平衡等离子体的研究一直都是世界研究的热点．磁流体发电是一种高效、低污染的新型发电方式。由爆轰或非平衡放电技术产生高速弱电离等离子体，并利用磁流体原理对其进行能量转换与提取是一个十分新颖而极具挑战性的研究课题。对于该课题的研究不但对于开发新型磁流体发电技术具有实际意义，而且对高超音速流动控制、飞行器减阻、磁流体推动以及军事上的等离子体隐形等相关领域都具有十分重要的潜在的科学、技术和实际意义。 提出了一种新型的爆轰磁流体发电系统概念，系统采用脉冲爆轰产生高速流体结合外部非平衡高频强电场的作用下获得具有高导电性的高速非平衡等离子体进行磁流体发电。爆轰磁流体发电的两个核心问题是高导电性非平衡等离子体的产生和非平衡等离子体的磁流体特性。本文研究始终围绕爆轰磁流体发电的这两个核心问题展开，从试验研究和理论分析入手揭示了爆轰导电性的本质和非平衡等离子体的磁流体相互作用机理，为进一步建立爆轰磁流体发电系统提供理论基础和发展方向的指导。本文的工作主要按照以下六个章节展开： 第一章是本文的绪论部分。针对磁流体发电原理以及脉冲爆轰和非平衡等离子体技术提出了采用爆轰和高频强电场作用非平衡等离子体作为磁流体进行磁流体发电的构想，进而提出了这一研究的两个基本核心问题，即1）非平衡弱电离等离子体的生成问题；2）生成的这种非平衡等离子体与磁场的相互作用问题。对与课题相关的研究工作进行了大量的文献综述，在前人的工作基础上提出本文的研究内容。 第二章围绕弱电离等离子体的产生问题主要研究了在爆轰过程中爆轰波上的电导率。为了提高化学燃料的利用效率，采用脉冲爆轰代替传统的缓慢燃烧进行磁流体发电首先要求爆轰波具有一定的电导性。基于此目的本章首先建立了气相爆轰电导性试验系统，通过试验测量了H2/O2系统的爆轰电导率，并与前人的结果进行了比较。在试验基础上根据热电离机理建立了爆轰电离模型，并通过量子化学计算方法对该模型的一些参数进行了求解，通过该模型计算了含碳的C2H2/O2和不含碳的H2/O2系统爆轰波的平衡区和非平衡区的物理参数．引用了大量的试验数据与计算结果进行了比较，说明了该模型的正确性。 由于爆轰产生的高速流体电导率较小。使得其与磁场的相互耦合能力较弱，在第三章中提出采用外部非平衡电离的方法产生非平衡等离子体，以提高等离子体的电导率。首先给出直流低频电场产生并维持平衡态等离子体所需的外加功率；之后根据电离效率优化的原则提出采用高电压高频强电场作用产生、维持非平衡等离子体，并估算了在这种模式下维持非平衡等离子体所需的外加功率以及外加电场的频率。 第四章主要讨论的是非平衡等离子体射流与磁场相互作用的磁流体特性。建立了等离子体射流磁流体特性研究试验装置，通过试验方法测量了低温非平衡等离子体射流在横向磁场作用下的感应电流。为了更加细致准确的说明这一现象通过三维数值模拟技术对这一试验进行了仿真模拟，模拟结果与试验结果基本一致。 第五章首先简要介绍了量子化学发展历史和计算化学研究方法，然后在计算量子化学相关理论的基础上给出了精确计算分子（原子）系统能量的方法，并采用高精度的完全基组计算方法精确计算了爆轰主要产物的配分函数和电离势能，最后运用分子碰撞理论建立了电子参与反应的速率系数计算模型，通过与试验数据对比，验证该模型的可靠性，并结合量子化学计算方法采用该模型计算了主要爆轰产物电子反应的速率系数，并将计算得到的不同电子温度下的反应速率系数按照．Arrhenius公式的形式进行数据拟合。 第六章首先对本文提出的这种新概念发电系统进行了概念性设计，分别给出了非平衡等离子体发生段和MHD段长度的估算方法。然后对本文提出的这种新式爆轰磁流体循环与其它常见热力循环进行了分析比较，最后对单元磁流体系统进行了讨论分析，并对多级系统的效率和应用环境进行了评价，提出了爆轰磁流体－烟气轮机联合循环发电系统概念。