マイク口波高圧プラズマを用いた容量結合MHD発電機の出力特性

摘要

プラズマが十分に流体とみなせる高密度領域で周波数 1kHzの正弦波状の磁場を印加した時の容量結合MHD発電機の出力電圧の評価を行った。その結果、ガス圧力を増加させるにつれ出力電圧の形状が正弦波状に近き、出力電圧の値が減少する傾向が見られた。これは圧力が上昇することによって磁気圧の影響が少なくなった影響と導電率が小さくなった影響と考えられる。また圧力によって出力電圧と印加磁場のピーク値のタイミングが異なることが分かった。これは圧力を変えることによって口ーレンツ力が作動流体に与える流速への応答性が変わるためと考えられる。印加磁場を大きくすることで、出力電圧のピーク値と印加磁場のピーク値の時間間隔が大きくなつた。これは印加磁場を大きくすることで、磁気圧が大きくなった影響である。また圧力が低い領域では印加磁場を大きくしても出力電圧の変化は小さかった。これは圧力が低いためホールパラメータが大きい影響と考えられる。これらのことから、容量結合MHD発電では、印加磁場による磁気圧が作動流体に影響を与え、出力電圧の形状、ピーク値とその時間に影響を及ぼすことが明らかになった。また作動流体の圧力によって、流速への応答性、導電率、ホールパラメータが変わり、これらも出力電圧の形状、ピーク値とその時間に影響を及ぼすことが明らかになった。