Development of heat transfer enhancement technique and mathematical model derived from heat transfer mechanism of vascular system and cerebral cortex of brain

Research Project

Project/Area Number	24K00821
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Principal Investigator	巽和也京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (90372854)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2025: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000) Fiscal Year 2024: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Keywords	対流伝熱 / 血管系 / 拡大伝熱面 / 人体熱学 / ネットワーク構造
Outline of Research at the Start	ヒト深部体温は高い精度で一定に制御されることを我々はよく知っている．工学でも物体の加熱・冷却と温度制御は重要な課題である．本研究では脳の血管系の対流伝熱による温度制御機能を基にして，ネットワーク構造を有する流路と発熱体との境界面の構造から構成される3次元対流伝熱構造を検証し，物体の伝熱と温度を高い効率・信頼性で制御できる技術の実現に向けて，数理モデルの開発およびネットワーク構造を実装したマイクロ流路を用いた実験と数値解析的検証を行う．研究の数理モデルから得られる物理的知見により，脳の温度制御機構の解明と熱機器の冷却や熱交換器設計の指針提示に応用できるサーマルコンパクトモデルの開発に挑戦する．