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ヘリウムを作動気体に用いた高流速化によるプラズマMHD発電機の性能向上

通过使用氦气作为工作气体提高流量来提高等离子体 MHD 发生器的性能

基本信息

批准号：
13750243
负责人：
村上朝之
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

平成14年度においては、衝撃波管駆動ディスク形MHD発電機を用いた発電実験において、作動気体を従来のAr/CsからHe/Csへと変えることで高い流速を得、発電性能を向上させるための実験を行った。その結果、高い発電性能を得たのみならず、発電プラズマの状態と発電性能に関する発展的な検討を行った。シード率、発電チャネル負荷抵抗値等の条件を変化させた発電実験を行い、断面積比の小さい同一発電チャネルを用いながら作動気体を変更する上での運転条件の差異に注目した結果、He/Csを作動気体とした場合には、Ar/Csを用いた場合と比較して、高いシード率を設定し電気伝導度を上昇させること、高い発電チャネル負荷抵抗値を設定し大きなホール電界強度を得ることが有効であることを明らかにした。特に、He/Csを作動気体とした場合には、澱み点圧力、超音速ノズル負荷抵抗値の変化が、等エントロピー効率及びエンタルピー抽出率に非常に大きな影響を与えることを明らかにした。本研究で用いたような小規模実験装置としては非常に高い等エントロピー効率45%ならびにエンタルピー抽出率15.9%を達成した。さらに、超音速プラズマ流体の流速が増加することに対応した高時間分解能電子温度計測手法を確立し、作動気体の違いに起因するプラズマ流体挙動の特徴、MHD相互作用等の物理現象の違いを詳細に検討することが可能になった。本研究のように、高い発電性能レベルにおいて、作動気体、プラズマ挙動、発電性能の密な関係を体系的に検討した例は過去にない。以上述べたように、工学的、物理的に従来研究からの大きな進展が得られたことはプラズマMHD発電研究において非常に意義の大きなことであったと考える。

In Pingcheng, in the year 14, the equipment of the wave tube and the wave tube were used to Ar/Cs the high velocity of the He/Cs and the performance of the MHD. The results show that the performance of the high-performance performance shows that there is a significant improvement in the performance performance. The operating conditions, such as the rate of failure, the load resistance rate, and other conditions, are more effective than those of the same vehicle in the same environment, and the conditions are not as good as the results of the results, the results of the He/Cs operation, the combination of the Ar/Cs and the control, the comparison of the results, the comparison of the results, the results of the test, the results of the comparison, the results High-temperature temperature setting, high-temperature temperature, high-temperature, low-temperature, high-temperature, low-temperature, low-temperature, high-temperature The performance of the special and He/Cs vehicles is very high, such as the combination of the radar, the temperature, the speed of the supersonic vehicle, the load resistance of the supersonic vehicle, the failure rate of the radar and the extraction rate of the radar. In this study, the extraction rate was 15.9%, and the extraction rate was 15.9%. The thermal and supersonic velocity of the fluid, the velocity of the fluid, the velocity of the flow, the high-time decomposition of the temperature measurement of the electron, the cause of the temperature measurement of the body, the response of the fluid, the interaction of the MHD and other physical phenomena such as the temperature response of the fluid and the interaction of the fluid may be affected. In this study, the performance of the system, such as high performance, high performance, high performance In the light of the above-mentioned knowledge of engineering and physics, we have made a great progress in the study of MHD in order to make progress in the field of research.