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Heat Extraction Characteristics of Downhole Heat Exchanger with Ground-Water Flow and Phase Change

Research Project

Project/Area Number 21560879
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Energy engineering
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

TAGO Makoto  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 教授 (50171682)

Research Collaborator AKATA Hirotake  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 技術部技術職員
SAKUDA Hikari  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
MORITA Satoshi  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
KANEKO Nobuhiro  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
KAMADA Shuusuke  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
CHIBA Taisuke  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
ISE Takashi  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
Project Period (FY) 2009 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2012: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2011: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2010: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2009: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywordsエネルギー節約・効率利用 / 自然エネルギーの利用 / 自然エネルギー / 相変化 / 地中熱交換器 / 地熱エネルギー / 地下水流れ / 再生可能エネルギー / 地中熱利用 / ヒートアイランド対策技術
Research Abstract

A spiral-tube downhole heat exchanger has been proposed to make the best use of geothermal energy in shallow stratum, and the effect of ground-water flow on heat extraction characteristics with a spiral-tube downhole heat exchanger has been investigated by numerical simulation. Moreover, cooling experiments in a porous cavity have been carried out to clarify phase change phenomena such as freezing and solidification with heat extraction from magma. From the present study it was noted that the heat extraction rate increased with increasing ground-water velocity and that the freezing phenomena in a porous cavity intricately changed due to the difference of porosity.

Report

(5 results)
  • 2012 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] CaCl_2 水溶液による氷の融解挙動に関する数値シミュレーション2012

    • Author(s)
      鎌田秀将,田子真,小松喜美,赤田拡丈
    • Journal Title

      秋田大学大学院工学資源学研究科研究報告

      Volume: 第33号 Pages: 33-40

    • Related Report
      2012 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CaCl2水溶液による氷の融解挙動に関する数値シミュレーション2012

    • Author(s)
      鎌田秀将、田子真ほか2名
    • Journal Title

      秋田大学大学院工学資源学研究科研究報告

      Volume: 第33号 Pages: 33-40

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多孔質内の凍結現象に関する数値シミュレーション2012

    • Author(s)
      三輪博和,田子真,小松喜美,赤田拡丈, 小川賢栄
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第48 期秋季講演会・講演論文集
    • Place of Presentation
      八戸工業高等専門学校(八戸市)
    • Year and Date
      2012-09-22
    • Related Report
      2012 Final Research Report
  • [Presentation] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱性能2012

    • Author(s)
      伊勢仙,田子真,小松喜美,赤田拡丈
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第48 期秋季講演会・講演論文集
    • Place of Presentation
      八戸工業高等専門学校(八戸市)
    • Year and Date
      2012-09-22
    • Related Report
      2012 Final Research Report
  • [Presentation] 塩化カルシウム水溶液による氷の融解に関する数値解析2012

    • Author(s)
      鎌田秀将,田子真,小松喜美,赤田拡丈
    • Organizer
      2012 年度日本冷凍空調学会年次大会講演論文集
    • Place of Presentation
      北海道工業大学(札幌市)
    • Related Report
      2012 Final Research Report
  • [Presentation] 螺旋管型地中熱交換器の熱抽出特性2012

    • Author(s)
      伊勢仙,田子真,盛田耕二,小松喜美, 赤田拡丈
    • Organizer
      日本地熱学会平成24 年度学術日本地熱学会平成24 年度学術
    • Place of Presentation
      湯沢文化会館(湯沢市)
    • Related Report
      2012 Final Research Report
  • [Presentation] 凍結現象に対する簡易的数値計算方法の多孔質内への適用2011

    • Author(s)
      三輪博和, ほか3名
    • Organizer
      第48回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山)
    • Year and Date
      2011-06-01
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱特性2010

    • Author(s)
      作田光, ほか3名
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第46期秋季講演会
    • Place of Presentation
      秋田大学(秋田)
    • Year and Date
      2010-09-24
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱性能2010

    • Author(s)
      作田光, ほか2名
    • Organizer
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2010-05-26
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] U字管周りの水の凍結挙動2010

    • Author(s)
      佐々木紳, ほか3名
    • Organizer
      日本機械学会東北学生会・第40回卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      秋田大学(秋田県)
    • Year and Date
      2010-03-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩化カルシウム水溶液による氷の融解に関する数値解析

    • Author(s)
      鎌田秀将、田子真ほか2名
    • Organizer
      2012年度日本冷凍空調学会年次大会・講演論文集
    • Place of Presentation
      北海道工業大学(札幌)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 多孔質内の凍結現象に関する数値シミュレーション

    • Author(s)
      三輪博和、田子真ほか3名
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第48期秋季講演会・講演論文集
    • Place of Presentation
      八戸工業高等専門学校(八戸)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱性能

    • Author(s)
      伊勢仙、田子真ほか2名
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第48期秋季講演会・講演論文集
    • Place of Presentation
      八戸工業高等専門学校(八戸)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 螺旋管型地中熱交換器の熱抽出特性

    • Author(s)
      伊勢仙、田子真ほか3名
    • Organizer
      日本地熱学会平成24年度学術講演会・講演要旨集
    • Place of Presentation
      湯沢文化会館(湯沢)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2019-07-29  

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