2014 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ微粒子懸濁による潜熱輸送スラリーの伝熱・晶析制御
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24360319
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
鈴木 洋 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90206524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菰田 悦之 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00397796)
日出間 るり 神戸大学, 学内共同利用施設等, 助教 (20598172)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 流動 / 伝熱 / 潜熱輸送 / 晶析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度まで検討を行ってきた無機水和物であるリン酸水素２ナトリウムへのナノ微粒子分散による晶析促進および潜熱輸送スラリーの高性能化について検討を行った．ナノ微粒子にはシリカ10nmの微粒子を用い，界面活性剤に加えて，ポリビニルアルコールを添加して，分散性の向上による熱伝導度向上を目指した．しかしながら，リン酸水素２ナトリウムの濃度が高い場合およびナノ微粒子の濃度が高い場合には，熱伝導度の向上が観察されなかった．このことに関して動的光散乱計を用いて分散性の測定を行ったところ，数100nmの凝集体が生成されていることが明らかとなり，このことから熱伝導の向上が見られないことが明らかとなった．一方でリン酸水素２ナトリウム溶液の濃度が低い場合かつナノ微粒子の濃度が低い場合には，分散性が高く，熱伝導度が向上することがわかった．しかしながら相変化物質が低濃度であるために，熱伝達の向上は見られなかった．
しかしながら一方で，ナノ微粒子を懸濁させることで，晶析特性が改善され，過冷却現象出現の抑制効果が観察された．このことにより，相変化は壁近傍のみではなく，冷却管流路中央において効率的に生ずることがトモグラフィー観察によって，明らかとなった．
また前年度において構築した流動伝熱モデルを基に，界面活性剤およびポリビニルアルコール添加によって生ずる高分散性の流動伝熱モデルを構築し，実験結果とよく一致することを確認した．さらに管径の異なる伝熱管を用いた実験とも比較を行い，潜熱輸送スラリーのスケール効果を考慮した流動・伝熱モデルの開発に成功した．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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