クローズドサイクルMHD発電機の実用高度化に向けた戦略的基盤研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360127
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電気機器工学
• 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, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)
• 研究分担者: 村上 朝之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (20323818)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: MHD発電 / 高効率発電 / 環境適合 / エネルギー変換 / 電磁流体 / プラズマ応用

研究概要

本研究では、クローズドサイクルMHD発電の実用化に向けて、「MHD発電機の実用高度化」研究を戦略的に推進した。衝撃波管駆動MHD発電実験装置、および高精度電磁流体数値シミュレーションを駆使して、類似の発電システムの中では世界最高の発電出力密度を達成するとともに、発電機形状の改良による発電性能の向上を実証し、理論的裏付けとともに,更なる性能向上に向けての確度の高いロードマップを提示することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical simulation of plasma-fluid flow and performance in a disk MHD generator with contoured walls (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, Y. Okuno
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 43 ページ: 025203-1-025203-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetohydrodynamic energy conversion by using convexly divergent channel (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 95 ページ: 251502-1-251502-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow behavior and performance of the disk MHD generator in the closed loop experimental facility (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 雑誌名: Magnetohydrodynamics ページ: 213-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation and demonstration of magnetohydrodynamic energy conversion in a high-temperature inert gas (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 16 ページ: 033501-1-033501-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高温希ガスプラズマを利用するディスク形MHD発電機の発電特性に関する数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井喬成、松本正晴、村上朝之、奥野喜裕
  • 雑誌名: 電気学会論文誌b 129 ページ: 553-558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of Isentropic Efficiency a Magnetohydrodynamic Power Generator by Radio-Frequency Preionization (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 105 ページ: 023301-1-023301-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] ディスク型CCMHD発電機を組込んだ超音速クローズドループの特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山岬裕之、村上朝之、奥野喜裕
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 128 ページ: 1543-1552
  • 査読あり
• [雑誌論文] クローズドループMHD発電機における電磁流体挙動と発電特性の数値計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大野純、A. Liberati、村上朝之、奥野喜裕
  • 雑誌名: 電気学会論文誌b 128 ページ: 1401-1406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experiments and numerical simulations on high-density magnetohydrodynamic electrical power generation (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: ournal of Applied Physics 104 ページ: 063307 1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio-frequency power assistance on a compact magnetohydrodynamic electrical power generator under high-density magnetic flux (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 93 ページ: 051503 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-performance nonequilibrium-plasma magnetohydrodynamic electrical power generator with slightly divergent channel configuration I. Calculations (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 41 ページ: 125211 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-performance nonequilibrium-plasma magnetohydrodynamic electrical power generator with slightly divergent channel configuration II. Experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 41 ページ: 125212 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of Plasma-Flow Behavior and Performance of a Disk MHD Generator under High Magnetic Flux Densities (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, Y. Okuno
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Power and Energy 128 ページ: 493-498
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Density Energy Conversion with a Compact Magnetohydrodynamic Electrical Power Generator (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 91 ページ: 161506-1-161506-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Anode Region Boundary Layer Separation on Disk MHD Generator Performance (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, Y. Okuno
  • 雑誌名: IEEE Trans. Plasma Science 35 ページ: 1588-1597
  • 査読あり
• [学会発表] 凸型壁面をもつディスク形MHD発電機の発電性能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邊和仁、小林拓哉、村上朝之、奥野喜裕
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] 凸型壁面をもつディスク形MHD発電機の性能に関する数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林拓哉、村上朝之、奥野喜裕
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Recent Research Activity on MHD Electrical Power Generation at Tokyo Tech (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Okuno
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Numerical Simulation of Improvement in the Performance of a Contoured Disk MHD Generator (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, Y. Okuno
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Magnetohydrodynamic and Power Generation Characteristics of a Disk MHD Generator with Contoured Walls (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, T. Murakami, A. Liberati, Y. Okuno
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Experiment and Simulation of Magnetohydrodynamic Energy Conversion in a High-Temperature Argon Plasma (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Numerical Study on the Plasma-Fluid Flow and Performance in a Pulsed-Laser-Driven MHD Generator (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Matsumoto, Y. Okuno
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Improvement in the Performance of an MHD Electrical Power Generator with Contoured Channel Walls (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, T. Murakami, A. Liberati, Y. Okuno
  • 学会等名: The International Conference on Electrical Engineering 2009
  • 発表場所: Shenyang, China
  • 年月日: 2009-07-07
• [学会発表] 裕凸型壁面をもつディスク形MHD発電機の電磁流体および発電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邊和仁、品川裕貴、村上朝之、奥野喜
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 凸型壁面をもつディスク形MHD発電機の電磁流体特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 品川裕貴、渡邊和仁、村上朝之、奥野喜裕
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2008-09-30
• [学会発表] Numerical simulation of MHD flow and Heat transfer in the disk MHD generator of the closed loop experimental facility at Tokyo Tech (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 学会等名: 7th PAMIR International Conference on Fundamental and Applied MHD
  • 発表場所: Presqu'ile deGiens, France
  • 年月日: 2008-09-08
• [学会発表] Numerical Simulation of High Mach Number- Low Static Pressure Plasma in a Highly Efficient Disk MHD Generator (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, Y. Okuno
  • 学会等名: 39th Plasmadynamics and Laser Conference
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2008-06-24
• [学会発表] High-Density Magnetohydrodynamic Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno
  • 学会等名: 35th IEEE International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] クローズドループMHD発電機における電磁流体挙動と発電特性の数値計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大野純、A. Liberati、村上朝之、奥野喜裕
  • 学会等名: 第3回新エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 高出力密度MHD発電実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上朝之、奥野喜裕
  • 学会等名: 第3回新エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] Non-equilibrium Plasma MHD Electrical Power Generation at Tokyo Tech (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 学会等名: Fourth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2007)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] クローズドループMHD発電実験装置における発電実験の数値シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 入江晋平、村上朝之、奥野喜裕、山岬裕之
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] クローズドループMHD発電実験装置における発電流路内の電磁流体挙動と発電特性の数値シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 大野純、A. Liberati、村上朝之、奥野喜裕、山岬裕之
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] Improvement of Disk MHD Generator Performance by Avoiding the Boundary Layer Separation near the Anode Region (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati、Y. Okuno
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] クローズドループMHD発電実験装置における発電実験の現状 (2007)
  • 著者名/発表者名: 村上朝之、奥野喜裕、山岬裕之
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] Numerical Simulation of a Highly Efficient Disk MHD Electrical Power Generator (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, Y. Okuno
  • 学会等名: International Conference on Electrical Engineering 2007
  • 発表場所: Hongkong, China
  • 年月日: 2007-07-10
• [学会発表] Numerical Simulation on Fluid Flow and Heat Transfer in the Disk MHD Generator of the Closed Loop Experimental Facility (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Liberati, T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 学会等名: 16th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Miami, USA
  • 年月日: 2007-06-27
• [学会発表] Progress Toward High Performance CCMHD Electrical Power Generators at Tokyo Tech (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 学会等名: 16th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Miami, USA
  • 年月日: 2007-06-25
• [学会発表] Closed Loop Experimental Facility for CCMHD Electrical Power (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 学会等名: 16th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Miami, USA
  • 年月日: 2007-06-25
• [学会発表] Experimental Study on the Improvement in the Performance of a Less Divergent Disk MHD Generator (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Enomoto, T. Ando, T. Murakami, Y. Okuno, H. Yamasaki
  • 学会等名: 16th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Miami, USA
  • 年月日: 2007-06-25
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.es.titech.ac.jp/okuno/indexj.html