周期極小曲面構造が切り開く熱交換器の新展開

• Project/Area Number: 25K01169
• 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: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 山田 昇 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (90321976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉橋 貴彦 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (00467945) ; 山崎 渉 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50598696)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2027: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2026: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2025: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 伝熱促進 / 熱交換器 / 周期極小曲面

Outline of Research at the Start

脱炭素化に向けて、空調・エンジン等の熱システムに使われている熱交換器(HX)・伝熱フィンのさらなる性能向上が求められている。本研究では、周期極小曲面を基本構造とする複雑形状熱交換器(TPMS-HX)の熱伝達、圧力損失、熱変形等の特性を把握し、構造機能的な支配因子を明らかにし、さらに、任意形状空間への最適構造設計手法を構築することを目的とする。自然界の様々な構造体に見られる複雑構造を伝熱機器に適用する研究は最近着目されるようになり、その複雑な幾何形状と熱流体現象との関係は未解明の部分が多く、体系化されていない。本研究により新たな学理形成と伝熱技術の発展に寄与する。