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磁流体发电是一种将热能直接转换成电能的发电方式，具有效率高、功率密度大、启动快、结构紧凑、可靠性好等优点，在高功率电源应用领域有不可替代的性能优势。由于非碱金属种子惰性气体自重轻，还可以避免高活性碱金属种子储存、输送、注入和回收等装置，采用非碱金属种子惰性气体作为发电工质的发电系统结构更加紧凑，比质量进一步降低。 本文首先研究了作为发电工质的混合气体等离子体成分的计算方法，分析了在不同温度、压强、种子份数下等离子体的电离过程，在此基础上分析了等离子体导电性能和稳定性，并进行了数值仿真。其次建立了磁流体发电通道数学模型，编写了磁流体发电通道一维程序，设计了10MW直线型磁流体发电机方案并获得了磁流体发电机输出电性能参数。最后构建了氦氙混合工质核能磁流体发电系统热力循环，建立了热力学模型，通过数值模拟计算了发电系统的焓提取率和等熵效率，并研究了发电系统中回热器效率、辐射散热器温度、压缩机级数对发电效率的影响，并对发电系统的运行参数进行了优化。本文为实现高效磁流体发电系统提供了理论依据和技术指导。