超小型水素ガスタービンの開発研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60850042
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Technical College
• Principal Investigator: 湯浅 三郎 都立工短, その他, 助教授 (60123147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西山 正章 東京都立工科短期大学, 助手 (30099353) ; 田代 伸一 東京都立工科短期大学, 助教授 (30149356) ; 白鳥 敏正 東京都立工科短期大学, 助教授 (10107162) ; 桜井 忠一 東京都立工科短期大学, 助手 (50099339) ; 後藤 登 東京都立工科短期大学, 助手 (50099363)
• Keywords: 水素 / ガスタービン / 小型 / 開発

Research Abstract

次世代の代表的な燃料である水素を実用化する一つの試みとして、我々は、小型化に重点を置いた超小型水素ガスタービンの開発研究を進めてきた。本年度は研究の第二年度にあたり、ガスタービン本体を完成させ、計測・試験システムを構築し、試運転・性能試験を実施することを目標に開発研究を行った。以下にそれらの経過と成果の概要を述べる。
1.超小型水素ガスタービン本体
昨年度試作した実機用燃焼器単体の性能試験を行い、火炎安定範囲が極めて広く、燃焼負荷率が4×【10^8】(kcal/【m^3】・h・atm)と非常に高いなどの点が確められた。そこでより確実で迅速な着火が期待できる火花-パイロット火炎方式に着火装置を変更したのち、コンプレッサー・タービンに結合させて本体を完成させた。
2.計測・試験システム
機関性能を把握するために必要なガスタービン各部の温度、圧力や流量回転数、推力を自動的に計測し、データを収録すると同時にCRT上に表示するシステムをソフト開発を若干残してほぼ完成させた。またガスタービンの運転状態を隔離された運転室から常時目視するとともに必要に応じてその状況を収録できるようにビデオカメラによる監視システムを設けた。
3.試運転・性能試験
本ガスタービンシステムの総合的なチェックを兼ねて試運転を行ったところ、燃焼器による圧損が大きく自立に到らなかった。そこでこの点を改良するとともに始動方式をウインドミル効果を利用したコンプレッサー入口吹込み方式に変更して再試験を行った。その結果、本ガスタービンシステムは7万r.p.m以上で自立運転に達し、それ以上では計測可能な大きさの推力も発生することが認められた。本報告執筆現在、一連の性能試験を実施している。

Research Products

• [Publications] 湯浅,後藤,桜井,白鳥,田代,西山: 第15回ガスタービン定期講演会. (1987)