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J-GLOBAL ID：201002241459543490   整理番号：10A0365322

高周波予備電離によるMHD発電の検討

Study on MHD generator by pre-ionization using radio frequency

著者 (4件)： 鹿又智行 (長岡技科大) ,  佐々木徹 (長岡技科大) ,  菊池崇志 (長岡技科大) ,  原田信弘 (長岡技科大)
資料名： 電気学会新エネルギー・環境研究会資料  (電気学会研究会資料)
巻： FTE-10  号： 15-28  ページ： 53-56  発行年： 2010年03月10日 
JST資料番号： Z0969A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 高効率発電システムの需要が高まつており,その1つにMHD発電がある。本研究では,オープンサイクルMHD発電機の作動流体にメタンを用いることを想定している。メタンは石油に比べて30%,CO₂排出低減を見込める。MHD発電に用いる作動流体は導電率が低く,そのままでは必要な発電量を得ることができないため,従来は電離しやすいアルカリ金属をシード剤として添加することで解決してきた。本研究ではこのシード剤を添加せず,高周波予備電離を用いて,作動流体であるメタン燃焼ガスを電離させることで導電率を制御し,MHD発電機を高効率で安定動作させることを目的としている。メタンの有するエネルギーを効率的に利用するため,現実的に達成可能な発電量を算出し,MHD発電が担う発電量を1000~3000W程度と決定した。ガス温度を2000K付近で運転させると,導電率は0.01S/m程度であり,この際の発電量はほぼ0である。目標の発電量を得るために,どの程度まで低い導電率を上げる必要があるのかを,MHD発電機の簡易等価回路を用いて検討した。そして,MHD等価回路から,出力電力2000Wを得るための導電率8S/mを推定し,ファラデー型MHD発電機の定常流れの数値解析によって,狙つた出力電力が得られることを確認した。さらに,予備電離で与えるエネルギーを作動流体が熱平衡プラズマであると仮定して,1500Wと決定した。

シソーラス用語： *MHD発電 ,  *メタンガス ,  減少 ,  *予備イオン化 ,  流体 ,  *電気伝導率
準シソーラス用語： CO2排出削減 ,  作動流体

分類 (1件)： MHD発電  (NB03070K)

引用文献 (6件)：

• http://mcweb.nagaokaut.ac.ip/~okazaki/iamutHP/index.html 長岡技術科学大学 メタン高度利用技術研究センター
• T.Fujino, J.Enogaki, T.Murakami, Y.Okuno, and H.Yamasaki Experiments of Non-Equilibrium MHD Power Generation with Radio-Frequency Pre-ionization, AIAA 2002-2232
• Atsushi Kubo, Kenji Suwa, Toshio Sasaki, Toni Sasaki, Takashi Kikuchi, and Nob. Harada Recent Progress of Compact MHD Experiment Japan, 2009, Vol21, No.5, pp. 900-907
• S.H.Lee, J.H.Cho, and G.-H.Kim In-Situ Method of Monitoring Argon Plasma Density Variation Using Current and Voltage of Flat Antenna in Inductively Coupled Plasma Sourece, Contrib. Plasma Phys.46, No.5-6, 399-405(2006)
• 篠原俊二郎: プラズマ・核融合学会誌78(2002)5

タイトルに関連する用語 (3件)： 高周波 ,  予備電離 ,  MHD発電