2020 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of Convective Heat Transfer for Discontinuous Fluids Using Deterministic and Stochastic Theory Based Space Connection Model
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18H01381
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
巽 和也 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90372854)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 2次元サーモリフレクタンス法 / マイクロ流路 / ナノワイヤ群 / 確率論 / 不連続性流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不連続体の伝熱特性を評価し，その数理モデルを求めるために，ナノスケールの空間分解能を持つ2次元サーモリフレクタンス(TRI)法を用いた温度計測装置を開発した．
2020年度は，COVID-19（新型コロナウィルス）の感染拡大の影響により，自動焦点装置の導入および海外渡航の制限による海外研究協力者のProf. M. Alamとのモデルに関する連携で遅れが生じたが，線径100nmのナノワイヤのネットワークおよびワイヤ1本単位で温度分布と時間変化の測定と解析を行うことができた．一方，サーモリフレクタンス係数が小さい材料（Ag）について十分な分解能を達成するには自動焦点機構の改良と試料の冷却の高速化（マイクロ秒のオーダ）が今後の課題である．この計測により得られた連結を要するネットワーク構造体の発熱と伝熱特性に関する数理モデル開発として，温度分布の確率密度分布にWeibull分布を曲線回帰することでWeibull係数，尺度係数が求まり，温度・伝熱特性を確率統計論的に評価できることを示した．現在は，パーコレーション理論の臨界確率・指数を用いたモデル開発を進めている．さらに国際共同研究強化（B）に本課題に伝熱促進と信頼性を追加した内容で申請を行う予定である．
マイクロ流路内の不連続性流体の課題では，誘電泳動力を用いた粒子の速度・間隔・タイミング制御の技術を改良して密集した粒子も離隔して整列できる他，粒子通過時の電気特性を評価した．この成果は，日本機械学会論文集とMicrofluidics and Nanofluidicsにて論文発表を行っている．さらに， IIT KanpurのProf. K. Muralidharと連携して，粒子混合流れでの粒子密度分布と流体の非ニュートン性に関する数値解析モデルを開発し，J. Non-Newtonian Fluid Mechanicsにて発表している．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
