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多孔質内の熱と物質のミクロ移動現象

研究課題

研究課題/領域番号 07650894
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化学工学一般
研究機関京都大学

研究代表者

稲室 隆二  京都大学, 工学研究科, 助教授 (20263113)

研究分担者 河合 一穂  京都大学, 工学研究科, 助手 (00231267)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード燃料電池 / 多孔質 / ミクロ移動現象 / 格子気体モデル
研究概要

燃料電池に用いられる多孔質電極内における触媒表面反応に伴う熱と各化学種の移動現象を、多孔質電極表面に沿う空気または燃料の流れと関連させて、特にミクロな視点に立って、局所の流れ、熱移動および物質移動を解明することを目的として、実験的検討ならびに数値解析的検討を行ない下記の結果を得た。
1. BK7光学ガラス粒子の充填層(多孔質体)表面に沿って光学ガラスと屈折率の等しい流体を流し、充填層内の速度分布をレーザー・ドップラー流速計で測定し、多孔質内の局所の流体の挙動と多孔質表面に沿う流れとの関係を求めた。
2.ミクロな流体モデルである格子気体モデルを用いた数値シミュレーションにより多孔質内の流動解析を行い、多孔質内の局所的な流動および伝熱と空隙率との関係を求めた。
3.多孔質体としてニッケルの焼結体を用い、その表面に沿って黄血塩、赤血塩のアルカリ水溶液を流し、多孔質体を電極として、フェリシアンイオンの還元反応を行わせ、多孔質電極内におけるフェリシアンイオンの移動速度を測定し、多孔質体と流体との間の局所の物質移動係数を求めた。
4.ミクロな流体モデルである格子気体モデルを用いた数値シミュレーションにより多孔質内の熱および物質移動の解析を行い、多孔質内の局所的な伝熱係数および物質移動係数を求めた。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] T.Inamuro: "Lattice Boltzmann simulation of flow and heat transfer in a two-dimensional porous" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. 9. 632-643 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inamuro: "A non-slip boundary condition for lattice Boltzmann simulations" Physics of Fluids. 7. 2928-2930 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inamuro: "Lattice Boltzmann simulation of flows in three-dimensional porous structure" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. 10(未定). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inamuro, M.Yamamura and F.Ogino: "Lattice Boltzmann Simulation of Flow and Heat Transfer in a Two-Dimensional Porous Structure" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. 632-643 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inamuro, M.Yoshino and F.Ogino: "A Non-Slip Boundary Condition for Lattice Boltzmann Simulations" Physics of Fluids. 7. 2928-2930 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inamuro, M.Yoshino and F.Ogino: "Lattice Boltzmann Simulation of Flow and Heat Transfer in a Three-Dimensional Porous Structure" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. (in press). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inamuro: "Lattice Boltzmann simulation of flow and heat transfer in a two-dimensional porous structure" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. 9. 632-643 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inamuro: "A non-slip boundary condition for lattice Boltzmann simulations" Physics of Fluids. 7. 2928-2930 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inamuro: "Lattice Boltzmann simulation of flows in three-dimensional porous structure" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. 10. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Inamuro: "Lattice Boltzmann simulation of flow and heat transfer in a two-dimensional porous structure" Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow. 9. 632-643 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Inamuro: "A non-slip boundary condition for lattice Boltzmann simulations" Physics of Fluids. 7. 2928-2930 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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