熱エネルギ-の超高効率利用のための基礎技術

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02203107
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 土方 邦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016582)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芹沢 昭示 京都大学, 工学部, 助教授 (10027146) ; 藤田 恭伸 九州大学, 工学部, 教授 (90037763) ; 架谷 昌信 名古屋大学, 工学部, 教授 (50021788) ; 越後 亮三 東京工業大学, 工学部, 教授 (70037737) ; 棚澤 一郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30013105)
• Keywords: 磁性体コ-ト粒子 / 熱・光変換 / 大規模渦破壊板 / 複合伝熱面 / 微細規模空間 / 電場 / 疑似滴状化現象 / 超音波

Research Abstract

1.機能的粒子等を用いた熱物質移動の促進では、突起付き周方向フイン管でLiBr溶液への水蒸気吸収実験を行い、熱・物質伝達特性を理論的に明らかにした。更に、自由界面上に磁性体コ-ト粒子を浮遊させる外部磁場を印加することで、表面近傍の流体撹拌が促進されることを示した。2.光を用いる熱変換・移動機構の超高効率化ではCO2ガスダイナミックレ-ザ-による熱・光変換高効率化のため、まず、メタンー空気系の高圧・高負荷燃焼用非定常伝播燃焼装置を試作し、その燃焼特性について実験的検討を行った。3.輸送機構の非相似性強化による高効率熱伝達に関する研究では、平板乱流境界層内にLEBU(大規模渦破壊)板、下面に三角形の渦発生体を付けたLEBU板を挿入し、壁面摩擦係数、熱伝連率の測定を行った。4.複合伝熱面による沸騰制御と高密度エネルギ-伝達では、沸騰面上に空間を微細化するモジュ-ルを設置し、その寸法、バルク液との間の開閉条件を変化させ、熱伝達の促進を検討した。5.微細規模空間内熱物質移動の非定常現象を利用した化学反応等の促進制御では、多孔性物質の一方の空間で都市ガスを燃焼させ、熱エネルギ-を輻射により他の微細規模空間に伝達し、メタン高効率改質を図り、その促進、制御が比較的容易に行えることを実験的・理論的に示した。6.電場を用いた能動的沸騰・蒸発伝熱促進技術の研究では、膜沸騰状態の液体と加熱面間に電場を付与し、気液界面不安定の発生条件と、液体の物性、電場の性質との関係を実験的、理論的に明らかにした。7.電場を用いた沸騰・凝縮熱伝達の促進では、核沸騰領域での伝熱促進機構と極薄液膜状態での凝縮熱伝達の疑似滴状化による促進機構の解明を行った。8.高周波振動を利用した高熱流束域での伝熱促進に関する研究では、超音波を付与した場合、しない場合に、伝熱面とホ-ンの距離、サブク-リング条件をパラメ-タとし、沸騰熱伝達促進の実験的検討を行った。

Research Products

• [Publications] 高野 清,棚沢 一郎,西尾 茂: "EHD効果を用いた液滴の蒸発促進" 日本機械学会論文集B編. 57ー534. (1991)
• [Publications] Yasunobu FUJITA,Satoru UCHID: "Boiling Heat Transfer and Critical Heat Flux in a Confined Narrow Space" Proceedings of the 9th International Heat Transfer Conference. Vo12. 153-158 (1990)
• [Publications] 稲岡 恭二,木川 弘,鈴木 洋,鈴木 健二郎: "LEBU板を挿入した乱流境界層における熱伝達" 日本機械学会論文集B編. Vo12. 153-158 (1990)
• [Publications] 板谷 義紀,架谷 昌信,水野 正克: "光エネルギ-による熱輸送に関する基礎研究" 第26回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 2. 511-513 (1989)
• [Publications] 越後 亮三: "多孔質輻射変換体を用いたメタンー水蒸気改質器に関する研究" 日本機械学会論文集B編. 57. 309-314 (1991)
• [Publications] 土方 邦夫: "流れ方向フインによる臭化リチュム水溶液への水蒸気吸収促進" 第27回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 2. 742-744 (1990)