• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高周波プラズマ制御による非平衡ディスク形MHD発電機の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 14550259
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

奥野 喜裕  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)

研究分担者 村上 朝之  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20323818)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードMHD発電 / ディスク形発電機 / 非平衡プラズマ / 高周波プラズマ / 予備電離 / 発電性能
研究概要

高効率を維持しつつ様々な運転条件に柔軟に対応できる高性能非平衡ディスク形MHD発電機を実現するためには,発電機入口におけるプラズマ状態をそれぞれの運転条件に対して最適なものに制御する技術の開発が必要不可欠である。このような背景のもと,本研究では,非平衡ディスク形MHD発電機入口において高周波電磁界により発電機入口プラズマを制御し,発電機の更なる高性能化と運転条件の拡大を図ることを目的とした。
初年度(平成14年度)は,衝撃波管駆動非平衡ディスク形MHD発電機を用い,セシウムをシードしたアルゴンを作動気体として,誘導結合型高周波電磁界を印加することによる発電性能の向上の可能性を調べ,高周波電磁界を印加することにより,印加電力を上回る発電出力の増加が得られること,またその発電出力の増加は,入口澱み点ガス温度が低い場合のほうがより顕著であり,本方法により作動気体温度許容範囲が拡大できることを明らかにした。
このような研究実績をもとに,最終年度(平成15年度)は,セシウムをシードしたヘリウムを作動気体とし,シード率および負荷抵抗を広い範囲で変化させて本法の有用性を検証する実験を行った。その結果,低シード率条件だけでなく,最適シード率,高シード率条件においても発電出力が向上し,また低負荷抵抗条件でその向上が著しいことを示した。すなわち,入口澱み点ガス温度シード率,負荷抵抗の運転条件が,高周波電磁界を印加することにより拡大することを明らかにした。さらに,3次元電磁流体数値シミュレーションにより,高周波電磁界印加条件下でプラズマ電磁流体の挙動を明らかにし,実験結果の裏付けを行った。
研究は当初の計画通り遂行され,「高周波プラズマ制御によるディスク形MHD発電機の高性能化」が可能であることを実証した。本研究成果は,当研究開発分野の発展に大きく貢献するものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] T.Fujino, T.Murakami, Y.Okuno, H.Yamasaki: "Experimental studies on Performance of a Non-equilibrium Disk MHD Generator with Radio-frequency Pre-ionization"IEEE Trans.Plasma Science. 31. 166-173 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Lou, T.Fujino, Y.Okuno: "Performance of Large Scale Non-equilibrium Plasma MHD Generator Coupled with Radio-Frequency Electromagnetic Field"IEEJ Transactions on Power and Energy. 123. 1587-1592 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伊藤拓平, 村上朝之, 藤野貴康, 奥野喜裕, 山岬裕之: "高周波電磁界印加によるHe/Cs MHD発電機の性能向上実験"電気学会研究会資料. FTE-03. 25-30 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Lou, T.Fujino, Y.Okuno: "Three-dimensional Numerical Simulation on Performance of CCMHD Generator Coupled with Radio-Frequency Electromagnetic Field"The Papers of Technical Meeting on Frontier Technology and Engineering, IEE Japan. FTE-03. 59-64 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujino, T.Murakami, Y.Okuno, H.Yamasaki: "Experimental studies on Performance of a Non-equilibrium Disk MHD Generator with Radio-frequency Pre-ionization"IEEE Trans.Plasma Science. Vol.31, No.1. 166-173 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Lou, T.Fujino, Y.Okuno: "Performance of Large Scale Non-equilibrium Plasma MHD Generator Coupled with Radio-Frequency Electromagnetic Field"IEEJ Transactions on Power and Energy. Vol.123, No.12. 1587-1592 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito, T.Murakami, T.Fujino, Y.Okuno, H.Yamasaki: "Improvement in Performance of He/Cs MHD Generator by Applying Radio-Frequency Electromagnetic Field"The Papers of Technical Meeting on Frontier Technology and Engineering, IEE Japan. FTE-03-42. 59-64 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Lou, T.Fujino, Y.Okuno: "Three-dimensional Numerical Simulation on Performance of CCMHD Generator Coupled with Radio-Frequency Electromagnetic Field"The Papers of Technical Meeting on Frontier Technology and Engineering, IEE Japan. FTE-03-42. 59-64 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujino, T.Murakami, Y.Okuno, H.Yamasaki: "Experimental studies on Performance of a Non-equilibrium Disk MHD Generator with Radio-frequency Pre-ionization"IEEE Trans.Plasma Science. Vol.31,No.1. 166-173 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] G.Lou.T.Fujino, Y.Okuno: "Performance of Large Scale Non-equilibrium Plasma MHD Generator Coupled with Radio-Frequency Electromagnetic Field"電気学会論文誌B. 123巻,12号. 1587-1592 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤拓平, 村上朝之, 藤野貴康, 奥野喜裕, 山岬裕之: "高周波電磁界印加によるHe/Cs MHD発電機の性能向上実験"電気学会研究会資料. FTE-03-36. 25-30 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] G.Lou, T.Fujino, Y.Okuno: "Three-dimensional Numerical Simulation on Performance of CCMHD Generator Coupled with Radio-Frequency Electromagnetic Field"電気学会研究会資料. FTE-03-42. 59-64 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujino, J.Enogaki, T.Murakami, Y.Okuno, H.Yamasaki: "Experiments of Non-equilibrium MHD Generator with Radio-frequency Pre-ionization"Proceedings of the 14th International Conference on MHD Electrical Power Generation and Higy-Temperature Technologies. 413-418 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujino, T.Murakami, Y.Okuno, H.Yamashaki: "Experimental Studies on Performance of a Non-equilibrium MHD Generator with Radio-frequency Pre-ionization"IEEE Transactions on Plasma Science. Vol.31, No.1. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.Lou, T.Fujino, Y.Okuno: "Large Scale Disk MHD Generator Coupled with Radio-frequency Electro magnetic Field"Proceeding of Symposium on Advanced Research of Energy Technology 2003. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

URL: 

公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi