層流条件下での同軸二重円筒型MHDエネルギー変換装置の発電特性に関する数値解析

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: FTE21041

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門 新エネルギ－・環境研究会

発行日: 2021/09/10

タイトル(英語): Numerical Analysis on Power Generation Characteristics of Co-axial MHD Energy Conversion Device under Laminar Flow

著者名: 佐々木 亮(筑波大学),藤野 貴康(筑波大学),高奈 秀匡(東北大学),小林 宏充(慶應義塾大学)

著者名(英語): Ryo Sasaki(University of Tsukuba),Takayasu Fujino(University of Tsukuba),Hidemasa Takana(Tohoku University),Hiromichi Kobayashi(Keio University)

キーワード: 同軸二重円筒型ＭＨＤエネルギー変換装置|発電特性|電磁流体解析|層流|Co-axial MHD Energy Conversion Device|Power Generation Characteristics|magnetohydrodynamic numerical analysis|Laminar Flow

要約(日本語): 層流条件での同軸二重円筒型MHDエネルギー変換装置の発電特性を明らかにするために，電磁流体解析を行い，数値解析結果と理論解析結果の比較を行った。ある負荷抵抗のとき，出力電力と効率の磁束密度依存性を調べた。数値解析では，一次元理論解析と比較して，上下壁による平均速度の低下と粘性壁せん断応力の増加，テイラー渦セルによる粘性壁せん断応力の増加，渦電流によるジュール発熱の増加が見られた。

要約(英語): Three-dimensional (3-D) magnetohydrodynamic numerical simulation was conducted to clarify the power generation characteristics of a co-axial MHD energy conversion device under laminar flow. The numerical results were compared with one-dimensional (1-D) theoretical results in the radial direction. For a fixed load resistance, the dependence of output power and efficiency on Hartmann number, which is proportional to the magnetic flux density, was investigated. We found the decrease in mean velocity and the increase in viscous wall shear stress owing to upper and lower walls, the increase in viscous wall shear stress owing to Taylor vortex cells, and the increase in Joule heating owing to eddy current in the 3-D analysis compared to those in the 1-D one.

本誌: 2021年9月13日－2021年9月14日新エネルギ－・環境研究会

本誌掲載ページ: 83-88 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,322 Kバイト