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沸騰熱伝達による高効率除熱実現に向けた自己浸濡性流体の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K17990
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関東京理科大学

研究代表者

金子 敏宏  東京理科大学, 理工学部機械工学科, 助教 (00711540)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード表面張力 / 気液界面 / 気液平衡 / 1-ブタノール水溶液 / 自己浸濡性流体 / 分子動力学 / 化学物理 / 熱工学 / 計算物理 / ブタノール水溶液
研究成果の概要

本研究では沸騰熱伝達において高密度な熱流束を実現する作動流体として期待されている自己浸濡性流体(温度上昇に伴い表面張力が上昇する流体)において,この性質が発現する分子レベルの機構を明らかにすることを目的として研究した.典型的な自己浸濡性流体である1-ブタノール水溶液に注目し,全原子分子動力学シミュレーションにより,理想的な気液平衡状態を再現した.水溶液濃度が一定の条件で温度を変化させながら,表面張力や表面過剰を測定するともに気液界面に存在する1-ブタノール分子の描像を解明し,両者の関係を考察した.

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

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [学会発表] 気液平衡状態における1-ブタノール/水混合系の分子動力学シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      金子敏宏*,坂口裕宜,土屋翼,上野一郎
    • 学会等名
      第55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] Molecular dynamics simulation of liquid-vapor coexistence of dilute 1-butanol aqueous solution2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaguchi, T. Kaneko*, and I. Ueno
    • 学会等名
      The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9)
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center (Okinawa, Japan)
    • 年月日
      2017-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature dependence of surface tension of 1-butanol aqueous solution2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaguchi, T. Kaneko*, and I. Ueno
    • 学会等名
      10th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Cankarjev dom Cultural and Congress Centre (Ljubljana, Slovenia)
    • 年月日
      2017-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1-ブタノール水溶液の表面張力温度依存性の研究2017

    • 著者名/発表者名
      坂口裕宜,金子敏宏*,上野一郎
    • 学会等名
      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] アルコール水溶液における表面張力温度依存性の解明2017

    • 著者名/発表者名
      土屋翼*,坂口裕宜,金子敏宏,上野一郎
    • 学会等名
      第31回分子シミュレーション討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水/アルコール2成分系における表面張力温度依存性の解明2016

    • 著者名/発表者名
      坂口裕宜*,金子敏宏,上野一郎
    • 学会等名
      第30回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水/アルコール2成分系における表面張力温度依存性の解明2015

    • 著者名/発表者名
      坂口裕宜*,金子敏宏,上野一郎
    • 学会等名
      第29回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Predicting thermal properties of fluid based on the intermolecular interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro KANEKO
    • 学会等名
      3rd International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM-III)
    • 発表場所
      KFC Hall & Rooms (Sumida-ku, Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 金子敏宏個人ページ

    • URL

      http://toshihiro-kaneko.tonkotsu.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 東京理科大学教員プロフィール

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?683d

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 金子敏宏個人ページ

    • URL

      http://toshihiro-kaneko.tonkotsu.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 東京理科大学教員プロフィール

    • URL

      http://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?683d

    • 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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