小型テスラターボ機械の開発
岡本 光司大学院新領域創成科学研究科 先端エネルギー工学専攻
本研究室では、小型流体機械（ポンプ、タービン）として、テスラターボ機械の研究開発に取り組んでいる。テスラターボ機械は、従来の翼列機械では損失源でしかない流体粘性を利用して作動する機械である。 テスラターボ機械は、多数のドーナツ円盤を微小な間隔をあけて固定したロータと、その前後の流路で構成されている（図１）。このロータに対して外側から接線方向に流体を吹き込むと、螺旋を描きながら中心に向かって流れ、その隙間を通る際に生じる流体の粘性力によってロータが回転し、タービンとして作動する。また逆に、このディスクをモーターなどで回転させると、ディスク間の流体が粘性によって引きずられ回転し、それによって生じた遠心力によって内側から外側へと流れ、ポンプとして作動する。テスラターボ機械は、最適設計時のロータ効率がサイズによらず一定であることが理論的に示されていることから、小型ポンプ/タービンとして利用が期待されている。このような小型ポンプやタービンは、熱機関だけでなく、燃料電池の送気ポンプや小規模発電システムなど、様々な利用が考えられる。
