| 研究課題/領域番号 |
08455099
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
圓山 重直 (円山 重直) 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80173962)
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| 研究分担者 |
塚本 勝男 東北大学, 理学部, 助手 (60125614)
日向野 三雄 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (50006201)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1996年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
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| キーワード | 熱電素子 / 急速冷却 / 非平衡 / 能動温度制御 / 伝熱制御 |
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| 研究概要 |
本研究は、熱的非平衡・非定常状態における動的挙動を解明し、非平衡熱電素子を用いて高速能動伝熱制御の実現を目指すもので、平成8年〜10年度の研究期間で以下の研究成果を得た。
(1) 従来とは異なる観点から、新しい非平衡熱電素子の基礎理論を構築した。同理論に基づく数値シミュレーション結果から、同理論では従来の平衡物性として用いられてるトムソン計数が使えないことが明らかとなった。また同素子の冷却性能を評価した結果、フロンの核沸騰熱伝達に相当する冷却熱流束が得られることが分かった。
(2) 非平衡熱電素子とコンピュータシステムを連動させた能動温度制御システムを構築し、同温度制御システムの非定常特性を検証実験した。その結果、高精度な温度制御と急速な温度変化を同時に行えることが明らかとなった。
(3) 上記の能動温度制御システムと高精度位相シフト干渉計を用いて、結晶周りの水溶液の温度・濃度二重拡散場をその場観測した。改良した3CCD位相差干渉縞解析システムを用いて、二重拡散場データを詳細に解し、結晶成分の物質拡散係数と飽和度の関係を解明した。
(4) 非平衡熱電素子を用いた高速能動伝熱制御システムは、特に航空機による微少重力場を利用する数十秒間の短時間計測で、偉力を発揮することが実証された。
以上をまとめると、平成8年〜10年度の研究期間中に成果報告書に記載した研究成果を得ると共に、研究目的を達成した。
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