| 研究課題/領域番号 |
14350101
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
庄司 正弘 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00011130)
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| 研究分担者 |
松本 壮平 独立行政法人産業技術総合研究所, 機械システム研究部門, 主任研究員 (70358050)
井上 満 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30010854)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2003年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2002年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
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| キーワード | 沸騰 / 核沸騰 / 人工キャビティ / 気泡力学 / 核相互作用 / プール沸騰 / 気泡生成 / 気泡核干渉 / 非線形特性 |
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| 研究概要 |
難解な沸騰現象とその熱伝達機構のより理解を目指し、加熱面性状をできるだけ単純化して現象解明を進めるため、また機能的な沸騰面創成のためのデータベースを蓄積することを主たる目的として、加熱面上に人工的なキャビティを設け、実験的および理論的な研究を行なった。具体的には、前年度(平成14年度)の研究を推し進め、先ず、シリコンあるいは銅面に2個の人工キャビティを付与して1)キャビティ間隔の影響、2)加熱面の材質(熱伝導性)と厚さ(熱容量)の影響、特に気泡核干渉のメカニズムについて調べた。その結果、気泡核干渉の影響因子として1)気泡の合体、2)熱的干渉、3)流力的干渉の3つがあり、評価関数として気泡の離脱に注目したとき、それらの3要素が寄与する度合いにより、キャビティ間隔をパラメータとして4つの領域に区分されることを明らかにした。そして、この結果が一般性のあることを、3個のキャビティの場合、試験液体をイソプロパノールとした場合について実験的に検討した。
沸騰気泡の挙動の理解のために行った空気-水等温系における気泡生成の研究では、2個の対オリフィスから生成する気泡の発生挙動と干渉機構について実験的ならびに理論的に研究し、スケール則を有する特異な気泡発生パターンの発生を発見し、それを理論的に説明することに成功した。これらの成果は内外の学会や学術誌に発表し好評を得た。
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