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2019 年度 実績報告書

シードフリー環境適合型クリーンMHD発電の実用化に向けた基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H02346
研究機関東京工業大学

研究代表者

奥野 喜裕  東京工業大学, 工学院, 教授 (10194507)

研究分担者 藤野 貴康  筑波大学, システム情報系, 准教授 (80375427)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワードMHD発電 / 電力工学 / エネルギー効率化 / 省エネルギー / 電磁流体力学
研究実績の概要

本研究では,MHD(電磁流体力学)発電において,これまで煩雑ながらも不可避とされてきた「シード」(作動気体への金属蒸気の微量添加)のフリー化という既成概念を大きく転換するブレークスルーを,研究代表者の過去から最新にわたる一連の独創的な研究成果に立脚して達成し,「シードフリー環境適合型クリーンMHD発電」の実用化に向けた新たな突破口を開く基盤を構築することを目的としている。
最終年度となる本年度は,連続運転での実用作動気体温度 2200-2400K におけるシードフリー希ガスプラズマMHD発電の実現可能性を世界に先駆けて実証する[中根嵩幸,上東勝哉,岩本拓也,奥野喜裕「高周波予備電離希ガスプラズマMHD発電の実証基礎実験」電気学会論文誌B, 139巻, 4号, pp.269-274 (2019.4) DOI: 10.1541/ieejpes.139.269]とともに,数値解析から,発電性能,特に等エントロピー効率の向上と予備電離電力の低減が同時に達成可能であること[鈴木甫,奥野喜裕「予備電離希ガスプラズマMHD発電機における断面積比依存性」電気学会論文誌B, 140巻, 3号, pp.204-209 (2020.3) DOI: 10.1541/ieejpes.140.204],また商用規模高性能発電機の設計指針ならびに運転条件を明確した[伊藤創志,高橋徹,藤野貴康,奥野喜裕「凍結希ガスプラズマMHD発電機の数値設計手法の検討」電気学会論文誌B, 140巻, 3号, pp.229-237 (2020.3) DOI: 10.1541/ieejpes.140.229]。本研究では,当該技術の実用化に向けて多くの有益な指針を提示するとともに,今後解決すべき課題を明確に抽出し,高性能化実証を目指す将来研究への発展に資する基盤を確立した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 凍結希ガスプラズマMHD発電機の数値設計手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤創志,高橋徹,藤野貴康,奥野喜裕
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 140 ページ: 229-237

    • DOI

      10.1541/ieejpes.140.229

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 予備電離希ガスプラズマMHD発電機における断面積比依存性2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木甫,奥野喜裕
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 140 ページ: 204-209

    • DOI

      10.1541/ieejpes.140.204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高周波予備電離希ガスプラズマMHD発電の実証基礎実験2019

    • 著者名/発表者名
      中根嵩幸,上東勝哉,岩本拓也,奥野喜裕
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 139 ページ: 269-274

    • DOI

      10.1541/ieejpes.139.269

    • 査読あり
  • [学会発表] 予備電離希ガスプラズマMHD発電における作動気体依存性2020

    • 著者名/発表者名
      Ork Kimsor,鈴木甫,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会全国大会
  • [学会発表] 予備電離希ガスプラズマMHD発電機における高周波誘導コイル配置の影響2020

    • 著者名/発表者名
      糸川海斗,榎本隆志,上東勝哉,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会全国大会
  • [学会発表] 高印加磁束密度下におけるパルスレーザ駆動MHD発電の発電特性2020

    • 著者名/発表者名
      後野陸斗,塚澤里拓,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会全国大会
  • [学会発表] Numerical Study of Pre-ionized Inert Gas Plasma MHD Power Generation2019

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki, Y.Okuno
    • 学会等名
      16th International Conference on Flow Dynamics
    • 国際学会
  • [学会発表] 予備電離希ガスプラズマMHD発電機における高周波誘導コイル位置の影響2019

    • 著者名/発表者名
      上東勝哉,榎本隆志,糸川海斗,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会 新エネルギー・環境研究会
  • [学会発表] 電力系統へ接続された凍結希ガスプラズマMHD発電機の動特性2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤創志,藤野貴康,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会 新エネルギー・環境研究会
  • [学会発表] 予備電離希ガスプラズマMHD発電機におけるプラズマ構造の数値的検討2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木甫,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会 新エネルギー・環境研究会
  • [学会発表] 多分割電極パルスレーザ駆動MHD発電のプラズマ挙動と発電特性2019

    • 著者名/発表者名
      塚澤里拓,後野陸斗,奥野喜裕
    • 学会等名
      電気学会 新エネルギー・環境研究会
  • [学会発表] Numerical Study of Plasma Ignition in Frozen Inert Gas Plasma Magnetohydrodynamic Generator2019

    • 著者名/発表者名
      S.Ito, T.Fujino, Y.Okuno
    • 学会等名
      2019 AIAA Propulsion and Energy Forum
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Analysis of a Commercial Scale Frozen Inert Gas Plasma MHD Power Generator Coupled with an Electrical Power System2019

    • 著者名/発表者名
      S.Ito, T.Takahashi, T.Fujino,Y.Okuno
    • 学会等名
      International Conference on Electrical Engineering 2019
    • 国際学会
  • [備考] 奥野研究室 東京工業大学工学院機械系(エネルギーコース)

    • URL

      http://www.okuno.mech.e.titech.ac.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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