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2013 Fiscal Year Annual Research Report

低温度廃熱の有効利用に向けての検討-熱音響現象を応用したエネルギーの効率化-

Research Project

Project/Area Number 22686090
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

坂本 眞一  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40449509)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords熱音響現象 / 廃熱 / エネルギーの有効利用 / 位相 / フェーズアジャスター / 音エネルギー
Research Abstract

熱音響現象のエネルギー変換効率の向上に向けた検討を行った.これまでと同様にシステム内の流体の時間的・空間的な変化を詳細に観察した.システム内の音場(音響インテンシティ分布,音圧分布,粒子速度分布,位相分布)に着目して進めた.特に本申請で提案しているフェーズアジャスターについて強制駆動方式を用いて検討した.システムをある位置において分割し,その音場を求めることによってフェーズアジャスター近辺の特性を推定した.システム内の音場を決定するパラメータである周波数とスタック両端温度比を変化させ,分割点における音響インピーダンスを計測した.この結果,2分割したシステム内の音響インピーダンス計測は,熱音響冷却システムのΔI決定要因を理解する手法,つまりエネルギー変換効率の上昇検討に有効な手段であることが確認された.また,システム内の音響情報であるQ値について測定を行った.直管方式熱音響システムを用い,入力端の温度などを変更し,Q値の測定を行った.これらの結果より,Q値はエネルギー変換効率に重要なパラメータであることが分かった.また,これまで提案していた,フェーズアジャスターなど以外に並列型熱音響システムを提案し,様々な検討を行った.並列型熱音響システムはエネルギー変換効率の向上に向けて有効な方法であることを確認した.これらの結果より,熱音響システムの低温度駆動が促進され,有り余る低温度の廃熱の有効利用が進むと考えられる.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 熱音響システムにおけるPhase Adjusterの特性に関する実験的検討2013

    • Author(s)
      折野裕一郎,坂本眞一,乾義尚,池之上卓己,渡辺好章
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: vol.112,No.387 Pages: pp.63-67

  • [Journal Article] Relationship between Quality Value and Temperature Ratio for Step-Shape Thermoacoustic System2013

    • Author(s)
      K. Shibata, S. Sakamoto, Y. Nakano, and Y. Watanabe
    • Journal Title

      JJAP

      Volume: 07HE06 Pages: 07HE06

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.07HE06

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 同軸二重管構造を用いた熱音響システムの小型化に向けた検討2014

    • Author(s)
      竹内豪紀,坂本眞一,井戸木晃一,渡辺好章
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      20140319-20140319
  • [Presentation] 同軸型熱音響エンジンの小型化に向けた検討:管の全長が圧力の分布および振幅に与える影響2014

    • Author(s)
      井戸木晃一,坂本眞一,竹内豪紀,渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会2014年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • Year and Date
      20140312-20140312
  • [Presentation] 熱音響システムの低温度発振化に関する検討-分割スタックによる発振温度比の変化-2014

    • Author(s)
      加藤文乃,坂本眞一,大中健士,渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会2014年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      20140311-20140311
  • [Presentation] Phase Adjusterを設置したループ管方式熱音響システム内流体のPIVを用いた観測2013

    • Author(s)
      井上大志,坂本眞一,折野裕一郎, 川本暁,乾義尚,池之上 卓己,渡辺 好章
    • Organizer
      第16回日本音響学会関西支部若手研究者交流研究発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 関西センター
    • Year and Date
      20131208-20131208
  • [Presentation] 熱音響エンジンの小型化に向けて-二重管構造の導入-2013

    • Author(s)
      井戸木晃一, 坂本眞一,竹内豪紀,渡辺好章
    • Organizer
      第16回日本音響学会関西支部若手研究者交流研究発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 関西センター
    • Year and Date
      20131208-20131208
  • [Presentation] 低温度廃熱の有効利用に向けて-熱音響エンジンの効率評価法-2013

    • Author(s)
      城戸愛子, 坂本眞一,中野陽介,渡辺好章
    • Organizer
      第16回関西支部若手研究者交流研究発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 関西センター
    • Year and Date
      20131208-20131208
  • [Presentation] 並列熱音響冷凍機の性能評価,”第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集2013

    • Author(s)
      中野陽介,坂本眞一,城戸愛子,井上学,渡辺好章
    • Organizer
      第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20131122-20131122
  • [Presentation] ループ管内の熱音響振動の臨界温度に局所内径縮小が与える影響の数値解析2013

    • Author(s)
      折野裕一郎,坂本眞一,乾義尚,池之上卓己,渡辺好章
    • Organizer
      第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20131122-20131122
  • [Presentation] 熱音響システムにおける共鳴モード制御要因-強制振動を用いた音響的観点による検討-2013

    • Author(s)
      井上学,坂本眞一,中野陽介,渡辺好章
    • Organizer
      第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20131122-20131122
  • [Presentation] 段差を持つ直管方式熱音響システムの内径比が発振温度比に及ぼす影響-Q値を用いたシステムの評価2013

    • Author(s)
      竹内豪紀, 坂本眞一,井戸木晃一,渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会2013年秋期研究発表会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      20130926-20130926
  • [Presentation] 並列ループ管熱音響システムの気体変化における冷却性能の評価2013

    • Author(s)
      中野陽介,坂本眞一,渡辺好章
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20130917-20130917
  • [Book] サイエンス&テクノロジー2014

    • Author(s)
      坂本眞一,渡辺好章,
    • Total Pages
      pp. 210-225
    • Publisher
      熱音響システムの動作メカニズムと簡易設計コンセプトについて,“未利用工場排熱の有効活用技術と実用展開~要素技術の開発・高性能化と導入事例・システム~
  • [Book] 情報機構2013

    • Author(s)
      坂本眞一,渡辺好章
    • Total Pages
      pp. 127-139
    • Publisher
      熱音響システム技術の現在とその可能性,“次世代自動車,EV/HEV対応省エネ「熱」マネージメント~排熱回収技術から断熱・遮熱材料まで~

URL: 

Published: 2015-05-28  

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