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2013 Fiscal Year Final Research Report

A study for the effective use of low-temperature waste heat - Improvement in the efficiency of energy by applying the thermoacoustic phenomenon -

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 22686090
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Energy engineering
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

SAKAMOTO Shin-ichi  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40449509)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords廃熱 / 熱音響現象 / 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

We have investigated for energy efficiency with thermoacoustic phenomena for the effective utilization of low temperature waste heat. We suggested three approaches. The first is the approach of the sound field. The second is the approach for the stack. The third is the approach for the heat leak. In the first approach, we proposed phase adjuster, expanding phase adjuster, sub-loop, membrane, and etc. It was found that the energy efficiency is increased by close to traveling wave phase difference in the prime mover. In the second approach, we investigated the effect on efficiency for the installation position of the stack and the radius of the stack. We recognized the validity of omega tau of dimensionless parameters. In the third approach, we investigated the heat leak of prime mover. It was found that the heat leak is larger than expected from the results.

  • Research Products

    (31 results)

All 2014 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (22 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [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

      Jpn. J. Appl. Phy

      Pages: 07HE06

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relation between Acoustic Impedance and Sound Intensity Amplification in a Stack of Standing-Wave Thermoacoustic Prime Mover2012

    • Author(s)
      K. Sahashi, S. Sakamoto, K. Kuroda, and Y. Watanabe
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phy

      Pages: 07GE02

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fundamental study for the solution of thermoacoustic phenomenon using numerical calculation - Relation between the stack installation position and heat flow -2012

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

      Jpn. J. Appl. Phy

      Pages: 07GE01

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Applying Sub-Loop Tube to Control the Sound Field in Loop-Tube-Type Thermoacoustic System2011

    • Author(s)
      S. Sakamoto, K. Sahashi, Y. Watanabe
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: 50 Pages: 07HE20-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fundamental study for a working mechanism of Phase Adjuster set on the rmoacoustic cooling system2011

    • Author(s)
      K. Sahashi, S. Sakamoto, Y. Watanabe
    • Journal Title

      International Congress on Ultrasonics 2011 Proceedings

      Volume: 1433 Pages: 613-619

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] One factor of resonant wavelength shift from onewavelength to two-wave length resonance in loop-tube-type thermoacoustic cooling system2011

    • Author(s)
      S. Sakamoto, K. Shibata, Y. Kitadani, Y. Inui, Y. Watanabe
    • Journal Title

      International Congress on Ultrasonics 2011 Proceedings

      Volume: 1433 Pages: 628-631

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-Term Drive in Loop-Tube Using Solar Heat Energy-Basic Study for Practical Use of Thermoacoustic Cooling System-2011

    • Author(s)
      S. Sakamoto, K. Shibata, Y. Kitadani, Y. Inui, Y. Watanabe
    • Journal Title

      J Journal of Power and Energy Systems

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 熱音響システムの実用化に向けた研究-様々な位相調整デバイスによるエネルギー変換効率向上に向けて-2013

    • Author(s)
      坂本眞一, 井上学, 中野陽介, 渡辺好章
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集, 2013年 第60回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2013-03-27
  • [Presentation] 熱音響技術の可能性と実用化に向けた取り組み2013

    • Author(s)
      坂本眞一
    • Organizer
      日本機械学会, フィロソフィ談話会
    • Place of Presentation
      大阪産業大学
    • Year and Date
      2013-02-06
    • Invited
  • [Presentation] 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
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2013-01-24
  • [Presentation] 音響技術の新たな展開-熱音響現象への期待-2012

    • Author(s)
      坂本眞一
    • Organizer
      第15回日本音響学会関西支部若手研究者交流研究会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 関西センター
    • Year and Date
      2012-12-09
    • Invited
  • [Presentation] 熱音響システムの効率向上に向けた研究 -フェーズアジャスター内の音場の測定-2012

    • Author(s)
      坂本眞一, 佐橋一輝, 渡辺好章
    • Organizer
      第33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, 第33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
      千葉大学
    • Year and Date
      2012-11-14
  • [Presentation] 熱音響システムの熱から音へのエネルギー変換効率の上昇に向けて-プライムムーバー付近のヒートリーク観測-2012

    • Author(s)
      川本暁, 坂本眞一, 折野裕一郎, 乾義尚, 渡辺好章
    • Organizer
      音響学会講演論文集, 日本音響学会日本音響学会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      2012-09-20
  • [Presentation] 熱音響現象を用いたシステムの応用とその課題について2012

    • Author(s)
      坂本眞一
    • Organizer
      機械学会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] 熱音響システムにおけるPhaseAdjuster 動作メカニズム解明に向けて-音響インピーダンスに着目した効率決定要因の実験的検討-2012

    • Author(s)
      佐橋一輝, 坂本眞一, 井上学, 渡辺好章
    • Organizer
      超音波研究会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2012-01-26
  • [Presentation] 熱音響システムの実用化に向けた研究~スタック流路径に関する検討~2012

    • Author(s)
      黒田健太朗, 坂本眞一, 柳本浩平, 中野陽介, 渡辺好章
    • Organizer
      超音波研究会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2012-01-26
  • [Presentation] 熱音響システムを用いたエネルギーの有効利用に向けた検討2011

    • Author(s)
      坂本眞一
    • Organizer
      日本セラミックス協会
    • Place of Presentation
      京都工業繊維大学
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] 熱音響システムにおけるサブループチューブを用いた低温度駆動に向けた基礎検討2011

    • Author(s)
      坂本眞一, 佐橋一輝, 石野貴廣, 渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会2011年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2011-09-20
  • [Presentation] One factor of resonant wavelength shift from one-wavelength to two-wavelength resonance in loop-tube-type thermoacoustic cooling system2011

    • Author(s)
      S. Sakamoto, D. Tsukamoto, Y. Kitadani, Y. Inui, Y. Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Ultrasonics 2011
    • Place of Presentation
      University of Gdansk
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] Fundamental study for a working mechanism of Phase Adjuster set on thermoacoustic cooling system2011

    • Author(s)
      K. Sahashi, S. Sakamoto, Y. Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Ultrasonics 2011
    • Place of Presentation
      University of Gdansk
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 熱音響システムの低温度駆動に向けた検討-サブループチューブが音響インテンシティ分布に与える影響-2011

    • Author(s)
      坂本眞一, 佐橋一輝, 北谷裕次, 石野貴廣, 渡辺好章
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2011-03-24
  • [Presentation] サブループチューブが熱音響プライムムーバーの音場に与える影響についての基礎検討2011

    • Author(s)
      坂本眞一, 佐橋一輝, 北谷裕次, 柴田健次, 渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会2011年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] 熱音響システムにおけるサブループチューブを用いた音場制御に向けた検討2010

    • Author(s)
      坂本眞一, 佐橋一輝, 石野貴廣, 渡辺好章
    • Organizer
      第31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
      明治大学
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] 熱音響システムの実用化に向けて-局所的な管材質変化がエネルギー変換に与える影響-2010

    • Author(s)
      佐橋一輝, 坂本眞一, 渡辺好章
    • Organizer
      第31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
      明治大学
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] サブループチューブが熱音響プライムムーバーの音場に与える影響についての基礎検討2010

    • Author(s)
      坂本眞一, 佐橋一輝, 北谷裕次, 石野貴廣, 渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会2010年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] Effect of Sub-Loop Tube on Energy Conversion Efficiency of Loop-Tube-Type Thermoacoustic System2010

    • Author(s)
      S. Sakamoto, Y. Kitadani, S. Komiya, Y. Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Acoustics 2010
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      2010-08-23
  • [Presentation] Fundamental study of a loop-tube-type thermoacoustic cooling system using heat energy from condensed sunlight2010

    • Author(s)
      S. Sakamoto, Y. Kitadani, S. Komiya, Y. Watanabe
    • Organizer
      Renewable Energy
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2010-07-29
  • [Presentation] 環境に優しい熱音響システムの応用とその課題について2010

    • Author(s)
      坂本眞一
    • Organizer
      日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • Place of Presentation
      滋賀県立大学
    • Year and Date
      2010-07-16
  • [Presentation] 熱音響技術のこれまでとこれからの課題について

    • Author(s)
      坂本眞一, 渡辺好章
    • Organizer
      日本音響学会講演論文集, 日本音響学会日本音響学会
    • Year and Date
      00000000
    • Invited
  • [Book] " 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~2014

    • Author(s)
      坂本眞一, 渡辺好章
    • Total Pages
      210-225
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー
  • [Book] "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~2013

    • Author(s)
      坂本眞一, 渡辺好章
    • Total Pages
      127-139
    • Publisher
      情報機構

URL: 

Published: 2015-07-16  

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