2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12555059
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高田 保之 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (70171444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下吹越 光秀 東陶機器(株), 基礎研究所ハイドロテクト研究部, 研究主査
渡部 俊也 東陶機器(株), 光フロンティア事業部, 主席研究主幹
伊藤 猛宏 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20037740)
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| Keywords | 酸化チタン / 超親水性 / 相変化 / 接触角 / 沸騰・蒸発 / 紫外線 / スパッタリング |
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| Research Abstract |
本研究は,光触媒の超親水性を利用して,気液相変化系で優れた性能を有する伝熱面の開発を目的とする.
本年度は,次の項目についての検討を行った.
(1)超親水性は薄液膜からの蒸発促進に効果を発揮することが分かっているので,水平円柱周りの流下液膜式蒸発の伝熱試験を実施し,通常面との比較を行う.その際,流量と液膜厚さの関係の測定を行った.
(2)プール沸騰伝熱試験により,超親水性による限界熱流束点(CHF),極小熱流束点(MHF)への影響を詳細に調べた.
(3)耐久性に優れた伝熱面の開発を目指し,スパッタリング法による酸化チタンのコーティングを実施し,各種の条件に対して,紫外線の照射時間と接触角の関係を調べた.
その結果,(1)については非常に低い流量でも非常に安定な薄い液膜が形成でき,通常面に比べて最大40倍程度の伝熱促進効果があることが分かった.また,最小濡れ膜流量を測定しようと試みたが,事前の予想以上に少ない液膜流量でも伝熱面全体が濡らされるため,装置上の制限から測定不可能であった.
(2)については,定常プール沸騰試験および浸漬冷却実験により,濡れ性が向上すると,CHF,MHF点ともに高温高熱流束側に移動し,優れた伝熱面となり得ることが実証された.
(3)のスパッタリングにより作製したコーティング膜は耐久性および伝熱特性の点では,ディップコーティングに比べて優れているものの,光触媒活性の点でまだ完全に安定な条件には達していない.しかしながら,種々の実験事実から,この方法によるコーティングが現段階では最有力であるとの感触が得られた.
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[Publications] 渡部俊也,中島章,橋本和仁,高田保之: "酸化チタン薄膜上の光励起反応の濡れ性制御への応用"太陽エネルギー. 26-2. 30-35 (2000)
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[Publications] 高田保之,日高澄具,曹建明,増田正孝,伊藤猛宏,渡部俊也,下吹越光秀: "超親水表面の沸騰熱伝達"第37回日本伝熱シンポジウム. 445-446 (2000)
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[Publications] 高田保之,日高澄具,曹建明,増田正孝,伊藤猛宏,渡部俊也,下吹越光秀: "酸化チタンスパッタリング表面の接触角と沸騰伝熱"日本機械学会2000年年次大会. 477-478 (2000)
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[Publications] Y.Takata,S.Hidaka,J.M.Cao,M.Masuda,T.Ito,T.Watanabe,and M.Shimohigoshi: "Boiling Heat Transfer from a Superhydrophilic Surface"Proceedings of the 3rd European Thermal Sciences Conference. 2. 797-801 (2000)
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[Publications] Y.Takata,S.Hidaka,J.M.Cao,M.Masuda,T.Ito,T.Watanabe,and M.Shimohigoshi: "Boiling and Evaporation from a Superhydrophilic Surface"Proceedings of the International Workshop on Current Status and Future Directions in Boiling Heat Transfer and Two-phase Flow,. 23-29 (2000)
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[Publications] Y.Takata,S.Hidaka,J.M.Cao,M.Masuda,T.Ito,T.Watanabe,and M.Shimohigoshi: "Boiling and Evaporation from a Superhydrophilic Surface"Thermal Science and Engineering. 8-6. 33-41 (2000)
