| 研究課題/領域番号 |
16360481
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
辻川 吉春 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (70112539)
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| 研究分担者 |
砂田 茂 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (70343415)
金子 憲一 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (60285301)
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| キーワード | 分散エネルギーシステム / 常圧タービン / 高温型燃料電池 / MCFC(炭酸溶融塩形) / 螺旋型熱交換器 / 極超音速推進 |
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| 研究概要 |
常圧タービンを基本とする次世代複合発電等の産業システムを実現するための問題点の解決、特に、冷却器、中間冷却器に対して非常に高い熱交換効率が望まれること、また冷却器、中間冷却器内で燃焼ガス中の水分の凝縮が効率を左右するので、これらの現象の影響を明らかにする。
まず、システム解析の成果としては、タービン入口が常圧で作動させられる、反転ブレイトンサイクルを基本とする常圧タービン(APT)とMCFC(溶融炭酸塩形燃料電池)とのハイブリッド化を目指したシステムを提案した。本年度は燃料としての天然ガスを内部改質する形式を採用した。その結果、この組み合わせ形式でも総合効率で65%以上の高い発電効率が達成されること、出力比、燃料利用率、電池の反応温度、改質温度等のパラメータの影響を明らかにした。また反転ブレイトンサイクルを極超音速機の推進機関に利用したとき、他の推進機関と比較した得失を明確にできた。また冷却器が性能に与える影響の重要性がここでも明らかになった。
次に、逆ブレイトンサイクルの主要構成機器である予冷却器及び中間冷却器の性能確認を併せて実施できる実験装置の設計・製作し、性能確認実験を実施し、下記の成果が得られた。
1.採用した多層螺旋型のマイクロチャネルを有する予冷冷却器および中間冷却器は圧力損失について、設計値を満足する性能が計測され、常圧タービンシステム(APT)に適用可能であることが確認された。
2.一方、温度効率は設計値を満たせず、次年度の課題となった。
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