15テスラ級強磁場を用いた舶用ヘリカルMHD推進に関する基礎研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450383
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: 神戸商船大学
• Principal Investigator: 西垣 和 神戸商船大学, 商船学部, 教授 (40031447)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木吉 司 金属材料技術研究所, 強磁場ステーション, ユニットリーダー ; 武田 実 神戸商船大学, 商船学部, 助教授 (50206992)
• Keywords: 超伝導電磁推進 / ヘリカル型 / 超伝導強磁場

Research Abstract

電磁推進船の推進効率を上げる新しい方式として、ヘリカル型MHD推進方式が注目されている。本研究では、初めて15T級の強磁場を用いて、ヘリカル型MHD推進の強磁場特性を調べると共に、推進部における海水の流動損失機構を明らかにすることを目的としている。
推進機の性能を評価するためには海水への印加磁場、通電電流の他、海水の流量、圧力、温度が必要である。そこで、次の様な実験装置を製作した。本研究の実験装置は、推進機、海水循環系、各種計測系から構成されている。推進機は、最高14Tの磁場を印加可能で、電極は陰極の内径が0.346m、陽極の外径が0.1m、長さが0.6mで、推進機全体の長さが約2mである。海永循環系は全長約13.85m、内径0.194mの循環水路で、水路の中には容積が1500リットルのタンクを設置した。この実験装置では、推進機によって実際に推進力を発生させ、海水循環系内で海水を循環させた。同時に、海水の圧力、流量、温度を各種計測系で計測した。実験では、磁場を3Tから14Tまで6段階に変化させ、更にぞれぞれの磁場の強さの時に海水通電電流を10Aから700Aまで変化させた。その結果、推進機の性能と電流、磁場との関係を明確にすることができた。特に、以前に行なわれた電磁推進船の研究に比べ、より広い磁場の強さの範囲で、推進機の性能と磁場との関係を明確にすることができた。また、本推進機は従来の電磁推進機より、高い推進機効率か得られることが立証できた。この研究を更に発展させるため、現在大型化した場合のシミユレーションを行なっている。