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空気液化サイクルを付加した高効率の複合火力発電システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25630440
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関静岡大学

研究代表者

平田 邦夫  静岡大学, 工学研究科, 教授 (60422739)

研究分担者 吹場 活佳  静岡大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50435814)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード複合発電 / 液体水素 / 空気液化 / 複合サイクル / 発電 / 液化サイクル / エネルギシステム / 空気液化サイクル / 液化水素 / 冷熱 / 極低温流体 / 熱交換器
研究成果の概要

本研究はロケットエンジン技術の空気液化サイクルを、現在主流を占めている複合サイクル火力発電システムに組み込むことにより、熱効率の飛躍的な向上を試みることを目的としている。液化コストの問題を解決する新しいシステムを考案し、このシステムの数理モデルを作成、シミュレーションを実施した。提案するシステムでは、燃料をLNGから液化水素に置き換えるとともに、液体水素の冷熱を利用して空気中の酸素を液化する空気液化サイクルを付加する。それぞれの方式における圧縮比等を適切に設定することにより、統合システムとして最大73%の熱効率を得ることが可能であることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] V字型障害物を用いた極低温冷却円管の着霜低減2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤颯大、吹場活佳、園部誕紀、山田悠太
    • 雑誌名

      日本冷凍空調学会論文集

      巻: 31 ページ: 169-177

    • NAID

      130005085249

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 極低温冷却円管への着霜に及ぼす障害物形状の影響2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤颯大,吹場活佳,園部誕紀,吉村祐亮
    • 学会等名
      平成26年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県相模原市 宇宙科学研究所
    • 年月日
      2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Defrosting Method for Cryogenic Heat Exchanger Using Impingement of Alumina Particles2014

    • 著者名/発表者名
      N. Sonobe , K. Fukiba and S. Sato
    • 学会等名
      11th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Miyagi, Japan
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アルミナ粒子衝突を用いた極低温熱交換器の除霜に関する基礎実験2014

    • 著者名/発表者名
      園部誕紀,吹場活佳,佐藤颯大
    • 学会等名
      2014年度日本冷凍空調学会年会
    • 発表場所
      佐賀県佐賀市 佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] V 字型障害物を用いた極低温冷却円管の着霜低減と障害物距離の影響2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤颯大,吹場活佳,園部誕紀
    • 学会等名
      2014年度日本冷凍空調学会年会
    • 発表場所
      佐賀県佐賀市 佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental Experiment on Jet Defrosting of Cryogenic Heat Exchanger2014

    • 著者名/発表者名
      Sonobe, N., Fukiba, K. and Sato, S.
    • 学会等名
      Asian Congress on Gas Turbines 2014
    • 発表場所
      Seoul University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2014-08-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of heat efficiency of combined cycle power plant with use of air liquefying cycle2014

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, K., Fukiba, K. and Hirata, K
    • 学会等名
      Joint Symposium among Sister Universities in Mechanical Engieering
    • 発表場所
      Kaiko Kinen Kaikan, Yokohama, Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2014-08-15 – 2014-08-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空気液化サイクルの付荷による複合火力発電システムの熱効率の向上2014

    • 著者名/発表者名
      片岡健太、吹場活佳、平田邦夫
    • 学会等名
      第19回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      福井県福井市 アオッサ
    • 年月日
      2014-06-26 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジェットを用いた極低温熱交換器の除霜に関する基礎実験2014

    • 著者名/発表者名
      園部誕紀,吹場活佳,山田悠太,佐藤颯大
    • 学会等名
      第51回伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      静岡県浜松市 アクトシティ
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] V字型障害物による極低温熱交換器の着霜抑制2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤颯大,吹場活佳,山田悠太,園部誕紀
    • 学会等名
      第51回伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      静岡県浜松市 アクトシティ
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 溝加工による円柱冷却面の着霜低減とジェット除霜の効率化

    • 著者名/発表者名
      山田 悠太,吹場 活佳,園部 誕紀,大久保 英敏
    • 学会等名
      日本冷凍空調学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学高輪キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温冷却円柱の着霜に及ぼす流路形状の影響について

    • 著者名/発表者名
      園部 誕紀,吹場 活佳,山田 悠太
    • 学会等名
      日本冷凍空調学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学高輪キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Countermeasure against Frost Formation Problem of Precooler for Hypersonic Airplanes

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada
    • 学会等名
      he 29th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気液化サイクルの付加による複合サイクル火力発電システムの熱効率の向上

    • 著者名/発表者名
      片岡 健太,吹場 活佳,平田 邦夫
    • 学会等名
      日本機械学会動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      福井県民ホール
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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