2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21360429
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
武田 実 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (50206992)
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| Keywords | 海洋工学 / 超伝導応用 / 水素発生 / MHD / 再生可能エネルギー |
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| Research Abstract |
海流MHD(電磁流体力学)水素発生法は、海流の持つ運動エネルギーを電気エネルギーへ直接変換し、これにより水素ガスを発生するユニークな手法である。本研究では、ヘリカル型海流MHD水素発生法の開発を目的とし、以下の研究成果を得た。
1.海流MHD水索発生器内部の3次元流速分布計測
海水のヘリカル流れを解明するとともに性能予測に関する知見を得るために、水素発生器を模擬したヘリカル流路モデルを対象として5孔ピトー管を用いて流速分布計測を行い、CADを援用して3次元流速分布を表示することに成功した。理想に近いヘリカル流れは3回転目以降であれば実現しており、ヘリカル流路の外壁面の影響を受けて流速が低下していることがわかった。
2.海流MHD発電/水素発生実験
発電特性/水素発生特性を明らかにするために、製作した実験装置を用いて7Tの磁場下で実験を行った。起電力は予測値に近い値を示したが、磁場方向(順方向、逆方向)に依存することが明らかとなった。また、海水の平均流速が約5m/sを超えると発電することは確認したが、水素発生は未だ確認できていない。
3.水素貯蔵実験
海流MHD水素発生器より発生した水素ガスを採集した後に、これを貯蔵する方法として極低温技術を利用した液化方法が有効である。そこで、断熱真空槽・液体窒素槽を備えた容器を用いて液体水素の貯蔵状態を実験的に調べ、液化方法の有効性を明らかにした。
4.海流MHD水素発生器用高温超伝導マグネットの設計検討
水素発生器を実用化するためには、冷却コストを低く抑えられる高温超伝導マグネットの使用が不可欠である。そこで、テープ形状をした超伝導材料を対象として、フープ応力および遮蔽磁場の影響について検討し、これらを考慮したマグネットコイルの設計手法を確立した。
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