2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26630441
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (10194507)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | MHD発電 / 航空宇宙機 / 電力発生 / ビームエネルギー / エネルギー変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ビーム（レーザー）支援デトネーションによる高温高圧作動気体を利用する電磁流体力学（MHD）発電に関する原理実証試験，数値シミュレーションによる現象の把握と高性能化指針の明確化を推進し，航空宇宙機搭載用高出力密度電力発生システムの構築に向けての基盤を確立することを目的とした。初年度は，１）レーザー駆動MHD発電機での電力発生を種々の作動条件下で実証し，２）数値シミュレーションによるデトネーション波，電磁流体プラズマの挙動把握と実験結果との比較を行った。本年度（最終年度）は，当初の予定どおり，１）レーザー支援デトネーション（LSD）直接利用，LSD加熱利用発電機での実証実験と発電特性の把握，ならびに２）数値シミュレーションによるプラズマ挙動の把握と高性能化への指針について検討した。その結果，LSD直接利用発電機において連続電極を使用する場合，プラズマのダクト内での両方向への広がりに起因して出力電力は2つのピークを持ち，電流，電圧の正から負への反転現象が見られること，一方で，LSD加熱利用発電機では，プラズマの流れが一方向になるので，反転現象は見られないことが明らかとなった。またプラズマの高速度観測から，その挙動は3次元的であることが判明し，3 次元非定常プラズマ流体数値シミュレーションを行った結果，レーザー加熱流体における流体力学的不安定性により，複雑な構造を持ち得るが，その構造はMHD発電にとって有益に作用する可能性があることが示唆された。本研究で使用したレーザー装置は他からの流用品で，必ずしもレーザー駆動MHD発電に適した仕様を有するものではないので，更なる高性能な実験的検証を進めるには限界があったが，本研究では，所期の研究目的である航空宇宙機搭載用高出力密度電力発生システムの構築に向けての基盤を確立することに資する独創的かつ斬新な成果が得られた。
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Research Products
(7 results)
