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自励振動型マイクロヒートパイプにおける温度と圧力の可視化画像計測

Research Project

Project/Area Number 15760111
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

佐伯 壮一  山口大学, 大学院・医学研究科, 講師 (50335767)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2003: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywordsマイクロ流れ / 可視化 / 画像計測 / レーザー誘起蛍光法 / 感圧塗料 / 自励振動 / ヒートパイプ / 熱伝達 / 流体関連振動 / レーザ誘起蛍光法 / MEMS
Research Abstract

自励振動型マイクロヒートパイプにおける,蒸発・凝縮による自励振動メカニズムと熱輸送メカニズムの解明,さらにヒートパイプの性能向上を行うためには,マイクロスケールにおける温度場と圧力場の時空間変化を考察することが必要不可欠である.そこで本研究では,マイクロ流路内の熱流動現象に対する画像計測手法の確立のため,2波長の蛍光画像から割り算画像を算出する2色蛍光法を提案し,スカラー分布計測(温度分布およびpH計測)において妥当性の検討を行った。その結果,キャリブレーションが簡易化されているにも拘わらず,高空間分解能および高感度な計測法を確立することが可能となった。圧力場計測としては,2種類の感温・感圧染料の混合を利用した温度と圧力の分離同時画像計測手法の確立に着手し,非温度依存性としての感圧塗料を開発し高精度な温度と圧力の同時計測が可能となった.
更に,自励振動型ヒートパイプの振動メカニズムの解明に対して,ミリスケールのガラス蛇行管およびマイクロスケールの銅細管を用いて熱輸送量・振動様相・温度変動・圧力変動などの観点から実験的に解明を行った.その結果,内部圧力および封入率の状態に応じて様々な振動様相が現れることが分かり,それぞれの振動メカニズムが異なる可能性が示唆された.更に,内部温度変動の周波数には共鳴現象が発生している可能性があるだけでなく,カオス的な温度変動が介在していることも判明した.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2004

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] 2色LIF法を用いたマクロチャネル内における化学反応流の画像計測2004

    • Author(s)
      兼田 幹也, 佐伯 壮一, 斉藤 俊
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 2

      Pages: 109-110

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 自励振動型ヒートパイプにおけるカオス振動流れの計測2004

    • Author(s)
      佐伯 壮一, 斉藤 俊
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 7

      Pages: 111-112

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 2色LIF法を用いたマクロチャネル内における温度分布の画像計測2004

    • Author(s)
      秋元 宏之, 兼田 幹也, 佐伯 壮一, 斉藤 俊
    • Journal Title

      日本機械学会バイオフロンティア講演論文集

      Pages: 129-130

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 混合染料による非温度依存性・感圧塗料を用いた圧力分布と温度分布の同時画像計測2004

    • Author(s)
      菅川 真一, 佐伯 壮一, 河野 俊一, 斉藤 俊
    • Journal Title

      日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集

      Pages: 45-45

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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