ナノマクロHybrid多孔体による超高熱流束除熱の物理機構

• 研究課題/領域番号: 15H03928
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 森 昌司 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (10377088)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
• キーワード: 限界熱流束向上 / 多孔質体 / 相変化 / 沸騰 / ハニカム多孔質体 / boiling / 限界熱流束

研究成果の概要

ハニカム多孔質体による限界熱流束向上に寄与する毛管力による液体供給効果とセル内部に直接流入する液体供給効果の2つの液供給メカニズムを検討した．具体的には，毛管力による液体供給効果抽出実験，セル内部に直接流入する液体供給効果抽出実験の実測値を比較検討した．その結果，毛管抽出実験の結果を毛管限界モデルにより，非常によく説明できること、さらにはセル内への直接液供給効果のモデル化により、高熱流束域における，プール沸騰qCHF向上には毛管効果による影響が支配的であることが明らかとなった．

研究成果

• [雑誌論文] The enhancement of critical heat flux using spherical porous bodies in saturated pool boiling of nanofluid (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Mori*, Fumihisa Yokomatsu , and Yoshio Utaka
  • 雑誌名: Science and Technology of Nuclear Installations 巻: in press
  • NAID: 120006695788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of a Heated Surface Temperature using a High-Speed IR Camera during CHF Enhancement by a Honeycomb Porous Plate in a Saturated Pool Boiling of a Nanofluid (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Mori*, Suazlan Mt Aznam, Ryuta Yanagisawa, Fumihisa Yokomatsu
  • 雑誌名: Journal of Heat Transfer 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Honeycomb Porous Plate on Critical Heat Flux in Saturated Pool Boiling of Artificial Seawater (2018)
  • 著者名/発表者名: Wilton Fogaca, S. Mori*, Kousuke Imanishi, Kunito Okuyama, J.R.C. Piqueira
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Mass Transfer 巻: in press
  • NAID: 120006532039
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二層構造ハニカム多孔質体による流動沸騰限界熱流束の向上 (2018)
  • 著者名/発表者名: 牟田 明広, 森 昌司*, 榊原 史起, 奥山 邦人
  • 雑誌名: 日本冷凍空調学会論文集 巻: in press
  • NAID: 130007670371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical Heat Flux Enhancement by a Two-layer Structured Honeycomb Porous Plate in a Saturated Pool Boiling of Water (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Mori*, N. Maruoka and K. Okuyama
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Mass Transfer 巻: 118 ページ: 429-438
  • 査読あり
• [雑誌論文] CHF enhancement by honeycomb porous plate in saturated pool boiling of nanofluid (2016)
  • 著者名/発表者名: Shoji Mori, Suazlan Bin Mt Aznam, Ryuta Yanagisawa, and Kunito Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology 巻: 53 号: 7 ページ: 1028-1035
  • DOI: 10.1080/00223131.2015.1087353
• [雑誌論文] Effects of Heater Orientation on Critical Heat Flux for Nanoparticle-deposited Surface with Honeycomb Porous Plate Attachment in Saturated Pool Boiling of Water (2016)
  • 著者名/発表者名: Critical heat flux enhancement by surface modification in a saturated pool boiling: a review
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Mass Transfer 巻: 102 ページ: 1345-1355
  • DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.07.004
• [雑誌論文] ハニカム多孔質体を用いたプール沸騰限界熱流束向上に与える毛管効果の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 成，森 昌司，奥山 邦人
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 82 号: 840 ページ: 16-00106-16-00106
  • DOI: 10.1299/transjsme.16-00106
  • NAID: 130005407078
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The effect of honeycomb porous plate on the CHF of downward facing heated surface in the flow boiling of water (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Mori, A. Muta, K. Okuyama
  • 学会等名: The 10th International Conference on Boiling and Condensation Heat Transfer
  • 国際学会
• [学会発表] ハニカム多孔質体が海水の飽和プール沸騰限界熱流束に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今西 孝介, 森 昌司,Wilton Fogaca da Silva Santos, 奥山 邦人
  • 学会等名: 日本原子力学会2018年春の年会
• [学会発表] Effects of a honeycomb porous plate and a nanoparticledeposited surface on the rapid cooling ofa high-temperature stainless steel block (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Mori, F. Yokomatsu, M. Tanaka and K. Okuyama
  • 学会等名: the Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 国際学会
• [学会発表] CHF enhancement using spherical porous materials in saturated pool boiling of nanofluid (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Mori, F. Yokomatsu and K. Okuyama
  • 学会等名: 17th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics
  • 国際学会
• [学会発表] Improvement of structure in a honeycomb porous plate for pool boiling chf enhancement (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Maruoka, S. Mori, K. Okuyama
  • 学会等名: the 25th International Conference on Nuclear Engineering ,ICONE25
  • 国際学会
• [学会発表] Critical heat flux enhancement using honeycomb porous plate in a saturated pool boiling of water-based nanofluid (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Mori and K. Okuyama
  • 学会等名: 13th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics,
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] CHF enhancement of a large heated surface using a honeycomb porous plate in saturated pool boiling (2017)
  • 著者名/発表者名: Shoji Mori, Kunito Okuyama
  • 学会等名: the ASME 2017 15th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 二層構造ハニカム多孔質体による流動沸騰限界熱流束の向上 (2017)
  • 著者名/発表者名: 牟田 明広，森 昌司，奥山 邦人
  • 学会等名: 2017年度日本冷凍空調学会年次大会
• [学会発表] ハニカム多孔質体のマクロ・ミクロ孔構造がプール沸騰限界熱流束に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林 哲, 森 昌司, 高橋 絵美, 多々見 純一, 丸岡 成, 奥山 邦人
  • 学会等名: 日本混相流学会混相流シンポジウム
• [学会発表] 二層構造ハニカム多孔質体による下向き伝熱面の飽和プール沸騰限界熱流束の向上 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 成, 森 昌司, 奥山 邦人
  • 学会等名: 第22回 動力・エネルギー技術シンポジウム
• [学会発表] Measurement of temperature distribution on heated surface with honeycomb porous plate in a saturated pool boiling of nanofluid (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Mori, R. Yanagisawa , A. M. Suazlan , and K. Okuyama
  • 学会等名: The Tenth Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety Kyoto
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-11-27
• [学会発表] CHF enhancement combining honeycomb porous plate and nanofluid in saturated pool boiling (2016)
  • 著者名/発表者名: Shoji Mori, Ryuta Yanagisawa, and Kunito Okuyama
  • 学会等名: IVth International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy
  • 発表場所: Taormina, Sicily,
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] Critical Heat Flux Enhancement in Water-Based Nanofluid with Honeycomb Porous Plate on Large Heated Surface (2016)
  • 著者名/発表者名: Suazlan Mt Aznam , Shoji Mori, and Kunito Okuyama
  • 学会等名: 24th International Conference on Nuclear Engineering, Charlotte, USA
  • 発表場所: Charlotte
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] ハニカム冷却デバイスによる大型ＰＷＲのＩＶＲ技術の創出と今後の計画 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大貫 晃、森 昌司
  • 学会等名: 第21回動力・エネルギー技術シンポジウム,横浜
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-06-16
• [学会発表] ハニカム多孔体がFC-72の飽和プール沸騰限界熱流束に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平 敬史， 森 昌司， 福田 直也，丸岡 成， 奥山 邦人
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2015
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] CHF enhancement of pool boiling using a honeycomb porous plate with two‐layer structure (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoji Mori, Naru Maruoka, and Kunito Okuyama
  • 学会等名: 9th Minsk International Seminar “Heat Pipes, Heat Pumps, Refrigerators, Power Sources”
  • 発表場所: Minsk, Belarus
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] ハニカム多孔体とナノ流体が沸騰熱伝達に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 昌司,スアズラン エムティ アズナム, 栁沢 隆太,奥山 邦人
  • 学会等名: 混相流シンポジウム2015
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2015-08-04
• [学会発表] CHF enhancement using honeycomb porous plate in saturated pool boiling (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoji Mori
  • 学会等名: International Workshop on Phase Change and Wetting Phenomena
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-07-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ハニカム多孔体装着時の沸騰限界熱流束向上に寄与する液体供給メカニズムに関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 成、森 昌司、今井 亮輔、奥山 邦人
  • 学会等名: 第20回動力・エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-06-18
• [学会発表] ハニカム多孔体を用いた飽和プール沸騰限界熱流束向上に与える毛管力による液供給効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 成,森 昌司,奥山 邦人
  • 学会等名: 第52回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-06-03
• [学会発表] ハニカム多孔質体とナノ流体が飽和プール沸騰限界熱流束に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栁沢 隆太,森 昌司,スアズラン エムティ アズナム,奥山 邦人
  • 学会等名: 第52回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-06-03
• [図書] Boiling: Research and Advances (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Koizumi, Masahiro Shoji, Masanori Monde, Yasuyuki Takata, Niro Nagai
  • 総ページ数: 848
  • 出版者: Elsevier