Quantitative Elucidation of Heat Transfer Degradation Mechanism in Phase-Change of Mixed Fluids and Heat Transfer Enhancement by the Inclusion of Stirring Particles

• Project/Area Number: 25K01176
• 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: Saga University
• Principal Investigator: 宮良 明男 佐賀大学, 理工学部, 教授 (80219823)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2029: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2028: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2027: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 混合流体 / 伝熱劣化 / 伝熱促進 / 凝縮 / 沸騰

Outline of Research at the Start

地球環境保全の観点から，冷凍空調機器やバイナリー発電などに使用される作動流体の環境適合性が要求されており，それに適合するために複数の流体をブレンドした混合流体の使用が必要になっている．しかし，混合流体は沸騰や凝縮において濃度変化が発生することにより，熱輸送性能が低下する．この特性は定性的によく知られているが，定量的な評価は十分になされておらず，性能低下を改善する方法も解明されていない．
本研究では，混合流体の沸騰および凝縮における気液界面現象を定量的に解明する．また，撹拌を目的に粒子を混入し，その伝熱劣化抑制効果を検証して伝熱促進技術を開発する．