| 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 / 高温希ガス循環 / 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、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、昨年度達成した660Kのアルゴン温度をさらに高めるため,より高温に耐えるためにセラミックスを組み込んだディスク型流路を設置して実験を行った。第一段階の実験では、アルゴンの最高温度823Kを達成するとともに、クローズドループのエネルギーバランスについて明らかにできた。また、ヒーターNO.1からNo.3にかけて、その設定電流値を低くなるようにすれば、最終到達温度である1900Kが達成可能であることも示唆された。また、ヒーターでアルゴン加熱に利用される電力の割合についても知見が得られた。本実験で最も重要なアルゴン中の水、酸素、窒素などの不純物の計測や低減についても、計測手法が完全に確立でき、同時に、ゼオライトによる水の除去、酸素除去装置による酸素除去が有効であることが再確認でき、また高温ガス循環実験を数回行えば、セラミックスからの水分のほぼ完全な除去ができる見通しが得られた。このような成果を踏まえ、本年度の最終の実験ではより高温のガス循環を目指したが、その結果最高温度1317Kのアルゴン温度を得ることができ、同時に10時間程度の高温ガス循環を行うことができた。また、ディスク型流路内に組み込まれたセラミックスの中で、高温アルゴンと金属部分に同時に接する箇所には、亀裂が生じるという新しい課題が見出された。
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