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翼列複合による小型テスラタービンの高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 17K06942
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

岡本 光司  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70376507)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードテスラタービン / マイクロタービン / マイクロガスタービン / 流体粘性 / 流体工学 / ターボマシン / 3Dプリンタ / 小型タービン / マイクロ流体機械 / 境界層 / 航空宇宙工学
研究成果の概要

テスラタービンは小型タービンとして期待されている流体機械の一種であるが,過去に行われた実験で計測された効率が低いことから,実用化には至っていない.申請者は,テスラタービンの効率改善の一案として,ロータ内径部に小さな翼列を付加したロータを考案し.本研究ではその実証を目的とした数値解析と実験を行った.
数値解析では,翼列の設計指針およびロータの作動特性を議論し,翼列付加による効率改善効果を明らかにした.実験では,3Dプリンタを用いた翼列複合型テスラタービンを試作し,翼列無しの場合に比べて7%程度効率が改善することを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究成果によって,申請者が考案した翼列複合型テスラタービンが,従来のテスラタービンに比べて高い効率を達成できることが明らかになった.これによって,これまでテスラタービンの問題点として挙げられてきた実機効率の低さを改善することができ,実用化に向けて一歩前進したと言え,小型発電システム等の構築に貢献できるものと期待される.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] Investigation on Performance Improvement of a Tesla Turbine combined with a Cascade2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K., Nishimura, S., Teramoto, S., and Yamaguchi, K.
    • 学会等名
      International Symposium on Air Breathing Engine 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Tesla Turbine Rotor Efficiency by Combining a Cascade2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K., Miyanabe, K., Teramoto, S.
    • 学会等名
      SUstainable PolyEnergy generation and HaRvesting Conference '19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 翼列複合型テスラタービンの翼列形状検討に関する数値解析2019

    • 著者名/発表者名
      生田圭一郎,岡本光司,寺本進
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会第59回航空原動機・宇宙推進講演会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Investigation of Novel Tesla Turbine Concept Combined with a Cascade2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, S., Okamoto, K., Teramoto, S.
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion & Power 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Investigation of Inflow Condition Effects on Tesla Turbine Performance2017

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K., Goto, K., Teramoto, S., and Yamaguchi, K.
    • 学会等名
      International Symposium on Air Breathing Engine 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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