磁流體動力學是研究電磁場與導電流體間相互作用關係的一門學科，在流體力學中屬於較新興的領域，而近年在此類型的研究中，又大多以磁流體(Magnetic Fluid, MF)及磁流變流體(Magnetorheological Fluid, MRF)的應用為主，二者雖然都是將磁性微粒加入適當的非磁性基液中所製成，但所使用懸浮粒子的粒徑尺寸卻不同，物理特性和應用領域也不相同。一般來說，磁流體的懸浮粒子直徑約在1~10nm的範圍內，而磁流變流體的懸浮粒子直徑則為0.1~500μm；當受到外加磁場作用時，磁流體的降伏力(Yield stress)變化通常在幾Pa到幾百Pa之間，而磁流變流體的降伏力變化通常可達數十kPa以上，比磁流體的可控制範圍要大得多，且磁性流體還具有反應時間快、控制信號簡單、控制能耗低、穩定性良好及高剪切應力的優點，因此近年來在工程上應用早已遍及能源、生醫、航太及軍事等領域，應用可謂十分廣泛。圖1為目前各種主要磁性流體的組成成分。

圖1  各種主要磁性流體組成。

為了驗證磁性流體具有上述的特性，我們以流道中加入障礙物的幾何模型，利用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)進行流場模擬，並藉由外加磁場效應，進行流場型態控制機制及參數的研究，所得流場結構及變化情形結果如圖2所示，可知外加磁場確實可達到改變正常流場現象的效果。

圖2 外加磁場改變磁性流體特性的數值模擬結果（，其值愈大表示外加磁場愈大）

除了改變流場型態外，利用磁流體的特性也可作為一種高效的發電方式，目前常見的磁流體發電(MHD Power Generation)方式可分為等離子氣體和液態金屬磁流體兩種。其作用方式是當帶有磁流體的等離子氣體或金屬流橫切穿過磁場時，依據法拉第電磁感應定律，由磁力線切割產生電場，若在磁流體流經的通道上安裝電極和外部負荷連接時，則可產生電力。但由於在常溫下的氣體是絕緣體，只有當溫度高於6000K以上時，氣體分子才會發生電離，也會有較大的導電率。可是磁流體發電一般是採用煤、石油或天然氣作為燃料，當燃料在空氣中燃燒時，即使把空氣先預熱到1400K，也只能使空氣達到3000K左右的溫度，此時氣體的導電率仍無法達到所需值，即使再提高溫度，導電率也提高不了多少，因此需在高溫燃燒的氣体中添加一定比例、容易電離的低電離電位的物質，例如鉀、銫等鹼金屬化合物。如此氣體溫度在3000K左右時，就能達到所要求的導電率，當等離子氣體以約1000m/s的速度通過磁場時，就可達到發電的作用。此外，直接利用燃燒氣體穿過磁場的方式稱為開環磁流體發電，而透過換熱器將工作物質加熱後再穿過磁場則稱為閉環磁流體發電。與使用等離子氣體作為發電的工作物質相比，採用液態金屬作為工作物質具有低熔點及高電導率的特點，且隨著材料科學的迅速發展，使得液態金屬磁流體發電技術克服了液態金屬黏度高，且部分液態金屬具有毒性、不穩定、易揮發、易腐蝕發電通道等問題，但是在技術上仍有其瓶頸存在。
雖然磁流體發電效率高，能將熱能直接轉換成電流，且無需經過機械轉換環節，能夠直接輸出直流電，所以又稱之為「直接發電」，但是由於工程繁複、投資風險高等原因，近年來的發展相對緩慢。初期磁流體發電本身的效率僅約20%左右，但由於其排煙溫度很高，從磁流體排出的氣體可送往一般鍋爐繼續燃燒成為蒸汽，驅動汽輪機發電，可組成高效的聯合循環發電裝置，合計熱效率可達50%～60%，是目前開發中的高效發電技術中最高的。此外，它具有脫硫作用，可有效控制NOx的產生，也屬於一種低污染的煤氣化聯合循環發電技術。
由於磁流體發電具有效率高、污染低的優勢，也為燃煤裝置提供更符合經濟效應的再利用方法，早期美國、俄羅斯、日本、中國大陸等是研究磁流體發電的最主要國家，其研究大多置重點在磁流體發電通道材質、液態金屬工作物質種類、磁場變化、產生氣泡對發電效率的影響因素等方面。目前，磁流體發電應用最廣泛的是美國，其發電機的容量已超過 3.2×104 kW，而技術最先進的是俄羅斯Y-25型磁流體發電裝置。近年在中國大陸，也有許多學者利用數值模擬方法針對磁流體發電進行一系列研究，重點則大多集中在負載係數、磁場變化、工作物質特性及電導率等對發電效率的影響等方面。
我國國立屏東科技大學的戴昌賢教授等人曾於2014年提出一項磁流體發電裝置設計的專利，這種設計能夠透過高壓氣體產生高能震波列車(Mach Train)，以衝擊富含導磁粒子之流體，並使導磁粒子流高速通過強磁場受磁力作用而產電。又能夠由正向震波與反射震波反覆累加之原理產生超壓倍增之衝擊能，以透過較低起始能量耗損，維持較佳之導磁粒子受衝擊震盪而形成氣體等離子化之效率，並能夠透過高壓氣體之高能震波反覆衝擊所超壓倍增之能量，以省去燃煤經高溫燃燒的熱能耗損，而相對降低磁流體發電過程所需之成本且縮短產電所需之時間。
磁流體發電要達到工業應用的階段，還需要解決許多技術上的問題，例如更經濟適用的工作物質，可耐高溫、耐鹼腐蝕、耐化學燒蝕的通道和電極，以及性能良好、造價低廉的超導磁體等，以提高可靠性和經濟性，目前看來尚有效能提升的空間，相信未來前景仍是大有可為。