革新的数値解析技術

 数値解析技術とは、コンピュータ上で仮想的な実験を行う技術のことです。この技術が確立されれば、大きな実験装置を動かす手間やコストを極力省きながら、革新的な性能をもつ機器の開発等に役立てることが可能だと考えられています。


 当研究所では、次の3つのことに主眼をおいて研究を進めています。

 

1. 現象の理解(現象分析とモデリング)

 

2. 性能の予測(機器設計・運用の最適化)

 

3. シミュレーションプログラムの開発


 実験と同等以上に精度の高い手法を使って仮想的な実験を行い、コンピュータ上に起こる現象を詳細に観察します。新たな発見があれば、その現象を数式化(モデル化)して、後の計算に役立てます。火力発電機器の内部には、未だモデル化されていない現象が数多く存在します。


 検討対象:微粉炭燃焼、石炭ガス化、噴霧燃焼、タール分解、すす生成、NOx生成、硫化水素生成、燃焼振動、乱流燃焼、乱流、etc.


 設計中や運転中の機器等の性能を事前に予測します。様々な形状や運転条件を系統的に試して、最適な設計や運転条件を見つけ出します。


 検討対象:微粉炭ボイラの運転条件、石炭ガス化炉の炉形状・バーナ配置・運転条件、ガスタービン翼の耐熱性能、etc.

研究例:微粉炭ボイラの性能予測


 火力発電所など、大規模かつ複雑な形状をもつ機器を高速に計算することが可能なシミュレーションプログラムを開発しています。

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