[2G01-06] 熱システム

[2G04] α-Al₂O₃被膜による液体LiPbブランケットのMHD圧力損失抑制効果の実験的検証

*西尾 龍乃介¹、近藤 正聡¹ (1. 東工大)

キーワード：核融合炉、液体金属ブランケット、MHD圧力損失、電磁流体力学、FeCrAl合金

磁場閉じ込め型核融合炉の液体リチウム鉛 (LiPb) ブランケット概念において大きなMHD圧力損失が発生することが課題である。FeCrAl合金やジルコニウム (Zr)が高温の酸化処理により形成するα-Al₂O₃被膜やZrO₂被膜は導電率が非常に小さく、絶縁被覆として機能させることでMHD圧力損失を大幅に低減し得るが、未だに実験的に検証されていない。本研究では、電気絶縁性酸化被膜によるMHD圧力損失抑制効果を実験的に検証する試験装置を設計・製作した。200 ℃に予熱された液体鉛ビスマス (PbBi) 合金を3/8inch円管内に流速0.05-0.3 m/s (レイノルズ数Re = 1.7 × 10³-1.0 × 10⁴) で流し、0.6 T (ハルトマン数Ha = 43) の磁場を40 mmの区間に印加する。円管内面に形成した酸化被膜が十分に機能した場合、解析計算により酸化被膜がない時と比べて57 %程度圧力損失を低減できることが予測された。