| 研究課題/領域番号 |
24561054
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
村上 朝之 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (20323818)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 電磁流体力学 / 発電 / プラズマ |
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| 研究概要 |
次世代のクリーンエネルギー源としての太陽光エネルギーの高度利用を念頭に置いた[太陽光/太陽光励起レーザー/電気]エネルギー変換コンセプトを提言し、これを可能とする革新的な電磁流体力学（ＭＨＤ）発電の実現を目的とする。
大気圧条件下で生成されるレーザー誘起プラズマの特性を把握することは、レーザー駆動ＭＨＤ発電機を実現するために極めて重要である。
本年度は、特に、大気圧プラズマを対象としたシミュレーション研究を行った。実験研究成果を鑑みたモデリングを行い、ヘリウムガス・湿潤空気の混在する実環境における極めて豊富な化学種の挙動およびその複合化学反応過程を明らかにした。特に、ナノ～ミリ秒スケールで変化する電子温度・電子数密度・準安定種密度・電気伝導度・輸送係数等の物理量を把握した。このことは、レーザー駆動ＭＨＤ発電機を実現する上で極めて意義深い。また、ここで開発した数値計算コードは、レーザープラズマのみならず、広く大気圧プラズマ等の特性シミュレーションにも利用できるという汎用性を有している。
また、高温アルゴンガスを利用した衝撃波管駆動リニア形状ファラデー型ＭＨＤ発電機を用いた基礎実験を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
大気圧プラズマ物理化学シミュレーション研究において顕著な進展を遂げた。
衝撃波管駆動リニア形状ファラデー型ＭＨＤ発電機を用いた基礎的な実証実験において注目すべき成果をあげた
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度までの研究進展を踏まえ、衝撃波管駆動リニア形状ファラデー型ＭＨＤ発電実験を行い、特に発電性能の高温アルゴンガス温度ならびに圧力依存性・発電機電気的特性・プラズマ流体特性の詳細を明らかにする。だたし、実験研究はヘリウムガス供給体制に大きく依存する。
研究を円滑に推進するため、今年度も大気圧プラズマ物理化学シミュレーション研究を精力的に進める。特に、レーザーブレイクダウンプラズマのシミュレーションモデルの開発を行う。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
「該当なし」
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