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光学的方法による動的熱物性計測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555076
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 熱工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

長坂 雄次  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40129573)

研究分担者 長島 昭  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80051514)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1997年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード熱物性 / 計測技術 / リモートセンシング / 表面張力 / 粘性率 / 拡散係数
研究概要

本研究の目的は、動的熱物性計測技術という新たな概念を提唱し、レーザーを用いた光学的方法により、高速・非接触・動的に多様な熱物性値(表面張力、粘性率、拡散係数など)をリモートセンシングできる技術を開発しようとするものであり、研究成果は以下のようにまとめられる。
(1)表面光拡散法(表面張力および粘性率)
液体表面レーザーを照射し、その散乱光を検知することによって、表面張力と粘性率を測定可能な表面光散乱法に改良を加え、新たな装置を開発した。この測定システムを利用して、以下の成果を得た。(a)高温媒体に関しては、塩化ナトリウムを対象として1000℃以上での測定精度の向上に関する検討を行い、溶融シリコンの表面張力・粘性率の測定を行った。温度範囲は融点(1685K)から1850Kであった。計123点の測定値から次の相関式を作成した。σ=800-0.13(T-1685)mNm^<-1>(b)クラスレート生成系に適用し、動的に表面張力と粘性率が測定可能なことを確認した。また、Xe-水系ではクラスレート解離後に界面張力と粘性率が数十%増加し、数時間という時定数で減衰している様子が初めて観測された。
(2)動的光散乱法(粘性率、拡散係数)
高温炉を導入し、溶融Li_2B_4O_7の粘性率を非接触で1000℃以上で測定し、本方法の適用性を確認した。また、Xe-水系のクラスレートハイドレート生成直前の拡散係数の変化を捕らえられるための装置を改良を行い、拡散係数の動的計測技術の可能性を検討した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 川崎暢哉: "クラスレート生成系における表面張力の動的変化の検知"第34回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 34. 407-408 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯田敦: "動的光散乱法による凝固点近傍における融液の粘性挙動(第1報Li_2B_4O_7の測定)"第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 35. 297-280 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, T.: "Observation of the Dynamic Variation of Interfacial Tension and kinematics viscosity of Xe-hicher by the surface Laser-Light Scattering Method"Proc. 5th Asian thermophysical Properties Conference. 5. 379-382 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, M.: "Measurement of Surface Tension and Viscosity of High Temperature Melts by Surface Laser-Light Scattering Method"Proc. 5th Asian Thermophysical Properties Conference. 5. 607-610 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 加藤貴久: "Xeバイドレート生成・解離過程における熱物性値の動的変化の検知"第36回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 36. 471-472 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawasaki. K.: "Measurement of the Surface Tension of Molten Silicon by the Use of Ripplon"High Temperature^ High Pressures. 30. 91-96 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawasaki, N.: "Observation of the Dynamic Changes of the Surface Tension of Clathrate Formation System"Proc. 34th National Heat Transfer Symposium of Japan. 407-408 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iida, A.: "Observation of Viscous Behavior of Melts near the Melting Point by Dynamic Light Scattering Method(1st Report)"Proc. 35th National Heat Transfer Symposium of Japan. 279-278 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, T.: "Observation of the Dynamic Variations of Interfacial Tension and Kinematic Viscosity of Xe-Water by the Surface Laser-Light scattering Method"Proc. 5th Asian Thermophysical Properties Conference. 379-382 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, M.: "Measurement of Surface Tension and Viscosity of High Temperature Melts by Surface Laser-Light scattering Method"Proc. 5th Asian Thermophysical Properties Conference. 607-610 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iida, A.: "Observation of Viscous Behavior near the Melting Point of High Temperature Melts above 1000K by Dynamic Light scattering Method"Proc. 5th Asian Thermophysical Properties Conference. 617-620 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, T.: "Observation of Dynamic Variations of Thermophysical Properties under Formation/ Decomposition of Xe Hydrate"Proc. 36th National Heat Transfer Symposium of Japan. 471-472 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawasaki, N.: "Measurement of the Surface Tension of Molten Silicon by the Use of Ripplon"High Temperature-High Pressures. 30. 91-96 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnislli, M.: "Measurementof Surface Tension and Viscosity of Molten Lithium Niobate by Surface Laser-Light scattering Method"15th European Conference on Thermophys. Prop.. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 加藤貴久: "Xeハイドレート生成・解離過程における熱物性値の動的変化の検知"第36回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 36. 471-472 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 早川高広: "リプロンスキャン技術を利用した表面張力分布測定装置の開発"第37回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 37(発表予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kato: "Observation of the Dynamic Variation of Interfacial Tension and Kinematic Viscosity of Xe-Water System by the surface Laser-Light Scattering Method" Proc.5th Asian Thermoplysical Properties Conf.5. 379-382 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Maeda: "Measurement of Surface Tension and Viscosity of High Temperature Melts by Surface Laser-Light Scattering Method" Proc.5th Asian Thermoplysical Properties Conf.5. 607-610 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Iida: "Observation of Various Behavior near the Melting Point of High Temperature Melts above loook by Dynamic Light Scattering Method" Proc.5th Asian Thermoplysical Properties Conf.5. 617-620 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎暢哉: "クラスレート生成系における表面張力の動的変化の検知" 第34回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 34. 407-408 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 飯田 敦: "動的光散乱法による凝固点近傍における融液の粘性挙動(第1報,Li_2B_4O_7の測定)" 第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 35(発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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