| 研究課題/領域番号 |
15106005
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
山岬 裕之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50016531)
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| 研究分担者 |
奥野 善裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)
岡村 哲至 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194391)
村上 朝之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20323818)
大柿 久美子 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教務職員 (00169898)
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| キーワード | 超高効率発電 / プラズマMHD発電 / 連続運転 / クローズドループ / エネルギーバランス / 不純物除去 |
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| 研究概要 |
21世紀の地球環境時代において、二酸化炭素の大幅な排出削減に寄与し、同時に省エネルギーに優れた超高効率の発電を実現するため、プラズマMHD発電を対象として研究を行っている。本研究では、より長時間での連続発電を行い、プラズマMHD発電が真に魅力ある発電方式であることを実証することを目的としているが、このため、世界的にも例のない高温の希ガスをクローズドループ内に循環させ、クローズドループ内の流体の挙動や各種コンポーネントの熱特性、希ガスの不純物による汚染などを調べ最終的には発電特性を調べる。
本年度は、クローズドループ実験装置に発電機を模擬するディスク型の流路や不純物除去装置を組み込み、またアルゴンを加熱するヒーターの運転にも挑戦した。その結果、スロートを持つディスク型流路の存在により、アルゴンの流量を大きくした場合にはスロートよりも上流で圧力が上昇し、一方下流では圧力が低くなり、その結果圧縮機の出口/入口の圧力比が高くなることが分かった。また流量を一定にしてループ内にアルゴンを注入した場合には、スロートよりも下流で圧力が高くなり、圧力比が小さくなるという結果が得られた。このように、クローズドループ特有の現象について新しい知見が得られた。また、アルゴンを400℃程度まで加熱し、再生熱交換器の熱交換の性能について調べ、熱交換の温度効率が85-90%であること、また種々のコンポーネントでの熱損失についても計測でき、クローズドループのエネルギーバランスについて始めてデータを取得できた。さらに、本実験で最も重要なアルゴン中の水、酸素、窒素などの不純物についても計測が可能となり、その結果、ゼオライとによる水の除去、酸素除去装置による酸素除去が順調に行われること、またこれらと並行して純アルゴンガスの注入と汚染されたアルゴンのループからの排気などの手法が効果的であることが分かった。
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