| Research Abstract |
本研究の主眼は,クローズドサイクルMHD発電の実用化に向けて,より現実的立場に立ち先導的で牽引役となる「MHD発電機の実用高度化」研究を重点検討課題に焦点を絞って戦略的に推進することにある。具体的には,短時間ながらも様々な運転条件に柔軟に対応可能な衝撃波管駆動MHD発電実験装置,および高精度電磁流体数値シミュレーションを駆使して,発電機の実用高度化のために不可避な検討事項であるにかかわらず,連続発電装置(クローズドループMHD発電実験装置)では詳細に捉えることが困難な点に焦点を絞ってその明確化を図り,高性能化に向けての改善・改良策の具体的提言の有効性を実験的に証明し,将来研究に資する確度の高い指針を与えることを目的とする。
初年度(平成19年度)は,衝撃波管駆動用ディスク形MHD発電機を用いて,印加磁束密度に適する作動気体全圧力を見極めることで,高い発電効率(等エントロピー効率50%、エンタルピー抽出率17%)とともに,同時に類似の発電システムの中では世界最高記録となる高い発電出力密度0.76GW/m3を達成した。
本年度(平成20年度)は,発電機形状の改良を行い,更なる高性能化を目指した。結果として,流路形状をわずかに凸型とすることで,直線型発電機と比較して,高いエンタルピー抽出率(高いシード率、強いMHD相互作用)状況下で、等エントロピー効率の向上が顕著となることを実証した。このことは,初年度行った乱流モデル(LES)を考慮した2次元数値シミュレーションからの示唆に基づくものであるが,同時に更なる最適化の余地が残されていることも明らかとなった。
平成19〜20年度にわたる研究で,本研究課題の主たる成果は得られたものと考えており,次年度(最終年度)では,更なる高度化を図り,本研究課題の成果をとりまとめ,将来研究に資する確度の高い指針を与えたい。
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