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低位熱エネルギー回収向け多段型相変化蓄熱熱交換システムの開発と熱輸送機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K00632
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 持続可能システム
研究機関茨城大学

研究代表者

稲垣 照美  茨城大学, 工学部, 教授 (90184712)

研究分担者 李 艶栄  茨城大学, 工学部, 講師 (20712821)
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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード伝熱 / 熱交換器 / 自然対流 / 相変化 / 蓄熱 / 相変化蓄熱 / 熱物性 / 環境志向 / 低位熱エネルギー / 廃熱利用 / 凝固・融解
研究成果の概要

報告者は使用済み熱エネルギーを有効活用する蓄熱技術「低位熱エネルギー向け相変化蓄熱システム」を新たに考案し,エネルギー有効利用の観点から多段型相変化蓄熱式熱交換システムの設計指針の確立を目指した.その結果,以下の知見を得た.1.融解プロセスでは伝熱管周りから融解し,伝熱管上部,側部,下部の順に進展する.凝固プロセスでは伝熱管周りから凝固し,左右対称に進展する.2.融解・凝固時の出入口温度差は,流量が大きいほど小さい.温度効率は,流量が小さいほど大きい.蓄熱速度は流量が大きいほど大きく,放熱速度は流量による影響が少ない.3.廃熱エネルギーを資源とする本システムの熱工学的な性能を確証した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 低位熱エネルギー回収向け相変化蓄熱式熱交換器の熱輸送機構2017

    • 著者名/発表者名
      INAGAKI Terumi、IIJIMA Yu、HORIBE Masato、LI Yanrong
    • 雑誌名

      可視化情報学会論文集

      巻: 37 号: 12 ページ: 64-71

    • DOI

      10.3154/tvsj.37.64

    • NAID

      130006300643

    • ISSN
      1346-5260
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マグネタイト/フェライト系磁性流体を作動流体とした開放型水平矩形容器内自然対流の鉛直磁場下における熱輸送機構2017

    • 著者名/発表者名
      Terumi Inagaki,Yanrong Li,Takanari Tokida and Yuya Itoga
    • 雑誌名

      可視化情報学会論文集

      巻: 37 号: 5 ページ: 11-20

    • DOI

      10.3154/tvsj.37.11

    • NAID

      130006900520

    • ISSN
      1346-5260
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛直磁場下におけるフェライト系磁性流体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達2017

    • 著者名/発表者名
      Terumi INAGAKI, Yuya ITOGA, Yanrong LI and Noriko YAMAUCHI
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 43 号: 4 ページ: 296-305

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.43.296

    • NAID

      130005815234

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛直磁場下におけるマグネタイト系磁性流体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達2017

    • 著者名/発表者名
      Terumi INAGAKI, Yuya ITOGA, Takanari TOKIDA AND Yanrong LI
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 43 号: 2 ページ: 103-110

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.43.103

    • NAID

      130005464631

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛直磁場下におけるフェライト系磁性流体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達2017

    • 著者名/発表者名
      稲垣照美,糸賀裕哉,李艶栄,山内紀子
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 44

    • NAID

      130005815234

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 相変化蓄熱媒体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達―脂肪酸―2016

    • 著者名/発表者名
      Terumi INAGAKI, Naoya TAKEDA, Masato HORIBE and Yanrong LI
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 42 号: 1 ページ: 22-29

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.42.22

    • NAID

      130005120564

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 鉛直磁場下における磁性流体の水平矩形容器内自然対流熱伝達2018

    • 著者名/発表者名
      糸賀裕哉,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第24期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相変化蓄熱物質の熱物性2018

    • 著者名/発表者名
      坂本飛鳥,稲垣照美,飯島友,李艶栄
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第24期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水平密閉矩形容器内に発現する自然対流輸送現象の数値シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      稲垣照美,久保田健太
    • 学会等名
      化学工学会第83回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相変化蓄熱材向け混合脂肪酸の熱物性2017

    • 著者名/発表者名
      坂本飛鳥,飯島友,李艶栄,稲垣照美
    • 学会等名
      日本熱物性学会第38回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多段型相変化蓄熱熱交換システムと蓄熱材の熱特性に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      稲垣照美,飯島友,坂本飛鳥,波入拓,李艶栄
    • 学会等名
      日本潜熱工学研究会第7回潜熱工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Thermo-physical Properties of Phase Change Latent Heat Storage Materials Mixed Fatty Acid2017

    • 著者名/発表者名
      Asuka SAKAMOTO, Yu IJIMA, Yanrong LI and Terumi INAGAKI
    • 学会等名
      13th International Student Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多段型相変化蓄熱式熱交換システム向け蓄熱材(脂肪酸)の熱・物理特性2017

    • 著者名/発表者名
      坂本飛鳥,飯島友,李艶栄,稲垣照美
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相変化蓄熱媒体(脂肪酸)の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達2017

    • 著者名/発表者名
      稲垣照美,武田直也,堀邉将人,李艶栄
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多段型相変化蓄熱式熱交換システム向け蓄熱材(脂肪酸)の熱物性2017

    • 著者名/発表者名
      坂本飛鳥,飯島友,李艶栄,稲垣照美
    • 学会等名
      2017年度日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 噴霧型熱交換器の開発・性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      窪井俊哉,李艶栄,稲垣照美
    • 学会等名
      2017年度日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相変化蓄熱式熱交換器の特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      飯島友,波入拓,坂本飛鳥,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      2017年度日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低位熱エネルギー回収向け多段型相変化蓄熱型熱交換器システムの性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      波入拓,堀邉将人,飯島友,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多段型相変化蓄熱交換システム向け蓄熱材の物性2017

    • 著者名/発表者名
      坂本飛鳥,堀邉将人,李艶栄,飯島友,稲垣照美
    • 学会等名
      日本伝熱学会第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低位熱エネルギー回収向け多段型相変化蓄熱熱交換システムの開発と熱輸送機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      飯島友,武田直也,堀邉将人,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      日本伝熱学会
    • 発表場所
      グランキューブ大阪(大阪府立国際会議場)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 低位熱エネルギー回収向け多段型相変化蓄熱熱交換システムの開発と熱輸送機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      飯島友,武田直也,堀邉将人,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      日本伝熱学会(第53回日本伝熱シンポジウム)
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉛直磁場下における磁性流体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達2016

    • 著者名/発表者名
      糸賀裕哉,阿部将史,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      日本伝熱学会(第53回日本伝熱シンポジウム)
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場作用下における磁性流体の熱物性と矩形容器内の自然対流熱伝達の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      時田貴成,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会(日立2016)
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 相変化蓄熱型熱交換器内の熱輸送機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      堀邉将人,稲垣照美,李艶栄,飯島友
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会(日立2016)
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多段型相変化蓄熱熱交換システムと蓄熱材の熱特性に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣照美,堀邉将人,飯島友,坂本飛鳥,波入拓,李艶栄
    • 学会等名
      日本潜熱工学研究会(第6回潜熱工学シンポジウム)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 相変化蓄熱物質の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達2015

    • 著者名/発表者名
      堀邉将人,稲垣照美,李艶栄,武田直也
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      茨城大学工学部日立キャンパス
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉛直磁場下における磁性流体の熱物性と自然対流熱伝達2015

    • 著者名/発表者名
      時田貴成,稲垣照美,李艶栄
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      茨城大学工学部日立キャンパス
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 稲垣照美

    • URL

      https://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/7/0000629/profile.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 茨城大学 工学部 機械工学科 稲垣照美

    • URL

      https://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/7/0000629/profile.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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