2000 Fiscal Year Annual Research Report
アルカリ金属シードを用いない高効率MHD発電の実証実験
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11450109
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
原田 信弘 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80134849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入澤 壽逸 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (10016537)
八井 浄 長岡技術科学大学, 極限エネルギー密度工学研究センター, 教授 (80029454)
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| Keywords | MHD発電 / 高効率直接発電 / クローズドサイクルMHD発電 / 電磁流体力学 / 非平衡プラズマ / 混合希ガス作動気体 / キセノンシード / 衝撃波管実験 |
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| Research Abstract |
平成12年度には,まず衝撃波管MHD発電実験装置にテストセクションとしてファラデー形測定流路を設置して,流体力学的特性の詳細な計測と数値解析との比較検討を行った。数値解析を先行させ,衝撃波管の動作モードとして,単膜の場合と2段膜の場合の動作を検討した。数値解析では,衝撃波など圧力や温度,密度など流体力学的諸量が急激な変化をする場合でも十分に信頼できる数値解法としてCIP with mono-tome法を適用して,2段膜の方が得られるプラズマの圧力,温度ともに単膜の動作に比べて高く,実験上有効であることがわかった。圧力として数10気圧,温度で8000K程度まで加熱・圧縮ができる。次に,2段膜動作での第2膜の破膜モードによって,入射破膜と反射破膜があり,数値解析による結果から,実験上は第2膜の破膜圧力の設定などの点で入射破膜が望ましく,中圧室の気体の種類や圧力設定などの実験条件を最適化できた。ただし,実験時間が100マイクロ秒程度と短く,測定などでも比較的困難が伴うことから,実験時間を長くする方策についての検討が必要になってくる。直流電源の設計・設置により,テストセクションに磁界が印加可能となり,MHD発電実験の環境が整った。発電実験でも数値解析を先行させ,衝撃波管の運転条件の解析コードの流体力学的解析と同時に電磁気学的な相互作用を考慮可能な解析コードを開発し,第1段階として,外部から電界を印加してMHD相互作用を研究するMHD加速器のモードでの運転条件について詳細に検討した。
以上の結果を踏まえ,13年度以後は実際に衝撃波管MHD発電実験装置を運転し,外部電界印加条件や発電条件でのMHD相互作用や発電性能の実証を行っていく。
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