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低環境負荷シードフリー高効率ＭＨＤ発電の高性能化実証研究

提高无种子、高效 MHD 发电性能、环境影响低的示范研究

基本信息

批准号：
20H00361
负责人：
奥野喜裕
金额：
$ 28.37万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は，低環境負荷シードフリー高効率ＭＨＤ発電の実用化を見据えた高性能化実証を推進し，その開発ロードマップを確固たるものにすることを目的としている。本研究課題での学術的問いは，既往研究では未到の 1)予備電離（希ガスプラズマ生成）の高効率化と 2)発電機内プラズマの最適化を実証・達成することである。昨年度（令和3年度）は，1)予備電離希ガスプラズマＭＨＤ発電におけるプラズマ流体諸量の把握と高度化，ならびに2)数値シミュレーションによる発電機内プラズマの挙動解析と性能評価に取り組んだ。これらの成果を受けて，本年度は，下記の大きく3点に焦点を絞って遂行し，本研究を一層推進した。1）希ガスプラズマ生成に必要な電力（正味の予備電離電力）の見積もりと発電性能の統一的な評価：発電性能のより正確な評価，特に数値シミュレーションとの比較においては，希ガスプラズマ生成に必要な電力（正味の予備電離電力）の見積もりが不可欠となっている。ここでは，実験で得られる計測諸量から正味の予備電離電力を評価する方法を構築し，それを評価軸として発電性能の統一的な評価を試みた。2）キセノンシードのプラズマ挙動と発電性能に与える効果：ネオンに添加するキセノンのモル分率（シード率）を変化させた発電実験を行い，プラズマ構造や発電性能，また正味の予備電離電力に与えるシード率の依存性をより詳細に明らかにした。3）数値計算による実験結果の理論的裏付けと評価：これまでの研究実績から，本研究で提案するアルカリ金属シードフリー方式の発電実証および数値シミュレーションの高度化が進展したことから，実験で使用する発電機，実験条件を模擬した数値シミュレーションを行い，特に作動気体にアルゴンを使用した発電実験結果の理論的裏付け，実験方針への定量的フィードバック，また改善に向けた具体的な提案を行った。

This research is based on the application of low environmental load high-efficiency MHD electronics and high performance.実证を Advancement, その开発ロードマップを confirmed solid たるものにすることをpurpose としている. This research topic is an academic question that has not yet been addressed in previous research. 1) High efficiency of pre-ionization (preparation ionization) 2) Optimization of ionization in the motorを実证・achievementすることである. Last year (Fiscal Year 3 of Reiwa), 1) Preparation for the preparation of high-precision ionized ionized hydrostatic fluids Degree, ならびに2) Numerical analysis and performance evaluation of the motor inside the motor. The results of the research are being accepted and implemented this year. The following is a three-point focus and implementation, and this research is being promoted at the first level. 1) Unified evaluation of the necessary electric power generated by the Hiroshima ionization power (prepared ionized electric power) and its electrical properties: Correct evaluation of electrical properties The necessary power to generate the プラズマ (the ionized power of the correct taste) is the necessary power to generate the power.ここでは, 実験でget られるmeasure various quantities から正气のprepared ionization power を価するThe method is to build a unified test system based on the evaluation of the axis and electrical properties. 2) The electrical properties and effects of キセノンシードのプラズマ挙発 and と発:ネオンにaddedするキセノンのモル分(シードratio)を変化させた発电実験を行い,プラズマstructure The electrical performance is determined by the dependence of the pre-prepared ionization power and the rate of the original ionization power in detail. 3) Calculation of numerical values and the evaluation of the theory of the results of the numerical value: the research results of the research and the proposal of this research.リmetal シードフリーmethod の発电実 Certificate および値シミュレーションのHigh-tech progress したことから, 実験で useする発 motor, 実験conditions をsimulation したミュレーションを行い, special にactuator body にアルゴンをした発电Theoretical analysis of the results, the quantitative implementation of the policy, and the implementation of concrete proposals for improvements.