establishment of basis for power generation with rift-up liquid metal

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液体金属流動実験用の閉ループシステムを製作した。アルゴンガスを封入するために気密性の高い流路を使用し、ポンプとしてはダイアフラムポンプを使用、アクリル窓を通じて液体金属の表面の変形を１次元のレーザー変位計で計測する。アクリル板を通した場合にレーザー変位計が正常動作することを確認した。前回の基礎実験で定量性が十分でなかった流速に関しては、今回のシステムでは超音波流速計で流速分布を計測する予定である。表面酸化が起きずに表面張力が一定に保たれた状態で閉ループ内を液体金属が循環できるようになれば開発したシミュレーションコードとMHDドラッグの基礎実験の定量比較が可能となる。液体金属を製作した閉ループシステムに導入する際に表面酸化が起きないような手順を確認した段階である。この閉ループシステムの設計について液体金属に関する国際会議で報告を行った。シミュレーションと基礎実験は定性的には一致したため、液体金属のMHDドラッグの基本的な挙動に関しては再現可能と判断した。液体金属の表面隆起の様子とその伝搬についての基礎実験とシミュレーションの比較結果を論文投稿しており、現在査読中である。シミュレーションは発電量の予測ができるように改造がなされ、計算した発電量はほぼ理想的な条件での計算と予測される値が一致することが確認された。今後は実際の発電量と比較してシミュレーションの定量評価を行うため、作製した閉ループシステムでの発電量との比較を行うことが重要となる。