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超遠隔かつ過酷環境下におけるレーザ超音波流量計測の基盤技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01930
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

和田 守弘  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60738293)

研究分担者 遠山 暢之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60344165)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワード流量計測 / 流速計測 / 超音波 / レーザ超音波 / 炭化ケイ素 / 流速分布計測 / レーザ / 流量
研究成果の概要

本研究は、従来のセンシング技術では適用が難しい超遠隔・過酷環境下における流量計測の計測基盤技術を構築することを目的としている。その手段として、レーザによる超音波の送受信技術を用いた流速・流量計測システムを構築し、想定される実機大規模の実流試験設備を用いた流量計測試験を実施して流量計測が可能であることを明らかにした。また、関連する超音波パルスを用いた流量計測法の信号処理に関する研究成果も得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超臨界地熱発電は、古火山・古カルデラ下部に存在する可能性が高い超臨界岩体の熱エネルギーを利用するため、地熱発電容量を現在の数十倍以上にできるポテンシャルを有する。超臨界地熱発電プラントの設計・運用には地熱貯留槽における「温度・圧力・流量」のセンシング技術が不可欠だが、唯一「流量」において将来的に実用化見通し可能な基盤技術が見当たらない。これは、超遠隔(4~5km地下)かつ高温・高圧・高腐食性(~500℃、~50MPa、PH~1.5)の過酷環境下における流量計測が極めて困難なためである。従って、その流量センシング法の基盤技術を構築することは、超臨界地熱発電実現への貢献が期待できる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Applicability evaluation of the ultrasonic pulse-train Doppler method on the disturbed flow in a pipe2022

    • 著者名/発表者名
      Sanehiro Wada, Noriyuki Furuichi
    • 雑誌名

      Flow Measurement and Instrumentation

      巻: 87 号: 102225 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.flowmeasinst.2022.102225

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving accuracy of pipe flow rate measurement with ultrasonic time-domain correlation method under small number density of reflectors2021

    • 著者名/発表者名
      Wada Sanehiro、Furuichi Noriyuki
    • 雑誌名

      Measurement

      巻: 179 ページ: 109439-109439

    • DOI

      10.1016/j.measurement.2021.109439

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超音波時間領域相関法を用いた流速分布計測における誤検出低減手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      和田守弘、古市紀之
    • 学会等名
      日本機械学会第 97 期流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-03-30  

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