2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Measurement method for Temperature Jump Coefficient in Slip Flow Regime
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16K14157
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山口 浩樹 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50432240)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エネルギー適応係数 / 温度ジャンプ係数 / 高クヌッセン数流れ / 境界条件 / 熱輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，高クヌッセン数流れの中でも連続流に近いすべり流領域において生じる温度ジャンプと呼ばれる現象の大きさを表す温度ジャンプ係数を実験的に計測し，気体分子と固体表面間のエネルギー輸送を表すエネルギー適応との関係を明らかにすることを目指す．これまで，固体表面から気体へ輸送される熱量を自由分子流に近い領域で計測することによってエネルギー適応係数を計測するために構築した，球形の真空容器中心にヒーターを配置した同心球殻系の計測装置を利用した．まず，従来の自由分子流に近い領域での計測を実施した後，徐々に圧力を上げることによってすべり流に近い領域まで変化させ，輸送される熱量の計測を実施した．当初は，すべり流領域では自由分子流領域に比べて圧力が高いために対流の影響が懸念されたが，実際には対流の影響では説明できない差異が見出された．そのため，同心球殻系の計測装置内部に対する詳細な解析を実施し，同心球殻系の熱輸送における単原子分子気体に対する経験式の補正をすることでエネルギー適応係数の計測精度の改善を行ったが，差異の理由は明らかとならなかった．また，気体分子と固体表面間のエネルギー輸送の効率を表すエネルギー適応係数を，混合気体に対して自由分子流領域よりも少し圧力の高い遷移流領域で計測し，自由分子流領域で構築された理論式と比較することによって，エネルギー適応係数は流れ領域に影響されることが示唆された．そのため，金属細線を固体表面として利用した同軸円筒形の計測装置を設計，構築した．この構築した装置を利用することにより，温度ジャンプ係数にエネルギー適応係数が与える影響を抽出することが可能になると期待できる．
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Research Products
(2 results)
