| 研究課題/領域番号 |
62550208
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電力工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
渡辺 征夫 九州大学, 工学部, 教授 (80037902)
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| 研究分担者 |
白谷 正治 九州大学, 工学部, 助手 (90206293)
益田 光治 九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (40038097)
池上 知顕 九州大学, 工学部, 助手 (20136518)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | MHD発電 / 電極境界層 / アーク / レーザ干渉法 / 温度測定 |
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| 研究概要 |
MHD発電チャネル電極の消耗をもたらす電極境界層内に発生する直径1mm程度の微小アークの温度測定法の開発を主目的とする研究を行った。測定原理は、一定圧力で熱平衡の条件下では、アーク発生によって生じる中性ガス密度の変化がアーク温度に関係づけられることに基づいている。この密度変化は、可視波長のレーザ干渉法を用いることによって検出できる可能性がある。研究の結果、次のような成果を得た。
1.開発したパルス色素レーザを光源とし、2台のCCDカメラを干渉縞検出器とするマツハツェンダ干渉計の検出可能な最小のアーク径は1mm以下であり、MHD発電チャネル電極境界層内に発生するビッグマークに対して適用可能である。
2.アークによって高温となる領域の直径はアーク電流によって直接加熱される領域の直径に比べて2〜3倍にまで達している。この結果は、MHD発電電極境界層内のアーク径が従来報告されたものよりも実際には大きいことを示唆している。
3.測定されたアーク温度は、スラグの存在の有無にかかわらず10000K程度である。
4.アーク柱へのエネルギー注入はジュール加熱、アーク柱からのエネルギー損失はガス流がアーク柱の表面または内部を流れることによる対流損失によるとして求めたアーク柱の温度は、実験値と良い一致を示した。
5.アーク発生直前の冷却電極境界層内のカリウムシード原子密度は、水酸化カリウム分子の境界層内での反応、輸送と電極表面上での濃度に依存して決まり、その分布は従来予想されてきたような熱平衡分布を大きく上回る非平衡分布をとる。
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