• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

海洋メタンハイドレートを用いたCO2低排出発電における複雑流動現象に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16F16068
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 熱工学
研究機関東北大学

研究代表者

圓山 重直 (2016)  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80173962)

研究分担者 陳 林  東北大学, 工学研究科, 助教 (60813467)
CHEN LIN  東北大学, 流体科学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードMethane hydrate / Energy system / Multi-phase flow / Dissociation reaction / メタンハイドレート / 混相流 / 多孔質体 / 伝熱 / 低二酸化炭素排出システム
研究実績の概要

As one promising energy resources, methane hydrate (MH) has extracted worldwide attention in recent years. This study is focused on the utilization of oceanic methane hydrate as an energy resource, which is targeted on the production conditions of Nankai Trough, Japan.
In this year, scaling-up of the methane hydrate dissociation behavior and system-scale feasibility analysis have been conducted. First, based on the lab-scale dissociation experiments and numerical model development for multi-phase porous media flow, numerical simulation model is scaled-up from single thin layer to thick multi-layer model for real reservoir conditions. Second, based on the recent geological survey data and the large-scale simulation results, discussions on the Nankai Trough real production is conducted. The real production behaviors, boundary conditions and reservoir parameter effects are discussed in detail. The predicted production rate level in this simulation agrees with recent real production tests. Third, the comparison between Japan Nankai Trough and China Shenhu tests are conducted. The production prediction shows better agreement than previous models and the short-term agreement has been extended to long-term production prediction. The feasibility is confirmed for future use of methane hydrate as energy resource. Production strategy and future challenges are summarized for next-step research. 3 international journal papers, 5 conference papers/abstracts (including 1 keynote) have been published in this year.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 9件、 査読あり 12件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Construction and simulation of reservoir scale layered model for production and utilization of methane hydrate: The case of Nankai Trough Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin、Feng Yongchang、Kogawa Takuma、Okajima Junnosuke、Komiya Atsuki、Maruyama Shigenao
    • 雑誌名

      Energy

      巻: 143 ページ: 128-140

    • DOI

      10.1016/j.energy.2017.10.108

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production behavior and numerical analysis for 2017 methane hydrate extraction test of Shenhu, South China Sea2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin、Feng Yongchang、Okajima Junnosuke、Komiya Atsuki、Maruyama Shigenao
    • 雑誌名

      Journal of Natural Gas Science and Engineering

      巻: 53 ページ: 55-66

    • DOI

      10.1016/j.jngse.2018.02.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of transient heat transfer in vicinity of gas-liquid interface using high-speed phase-shifting interferometer2017

    • 著者名/発表者名
      Kanda Yuki、Shoji Eita、Chen Lin、Okajima Junnosuke、Komiya Atsuki、Maruyama Shigenao
    • 雑誌名

      International Communications in Heat and Mass Transfer

      巻: 89 ページ: 57-63

    • DOI

      10.1016/j.icheatmasstransfer.2017.09.020

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation on the dissociation flow of methane hydrate cores: Numerical modeling and experimental verification2017

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, H. Yamada, Y. Kanda, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 163 ページ: 31-43

    • DOI

      10.1016/j.ces.2017.01.032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Production Strategy for Oceanic Methane Hydrate Extraction and Power Generation with Carbon Capture and Storage (CCS)2017

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, H. Sasaki, T. Watanabe, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Energy

      巻: - ページ: 256-272

    • DOI

      10.1016/j.energy.2017.03.029

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental Study of Methane Hydrate Dissociation and Gas Production Behaviors under Depressurization2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, L. Chin, G. Lacaille, E. Shoji, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research

      巻: 6 ページ: 140-146

    • DOI

      10.18178/ijmerr.6.2.140-146

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study of methane hydrate as a future energy resource: low emission extraction and power generation2016

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, H. Yamada, Y. Kanda, H. Sasaki, J. Okajima, Y. Iga, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      IOP Conference Series: Earth and Environmental Science

      巻: 40 ページ: 012074-012074

    • DOI

      10.1088/1755-1315/40/1/012074

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical analysis of core-scale methane hydrate dissociation dynamics and multiphase flow in porous media2016

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, H. Yamada, Y. Kanda, G. Lacaille, E. Shoji, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 153 ページ: 221-235

    • DOI

      10.1016/j.ces.2016.07.035

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a New Heat Transfer Optimization Method for Compressible Fluid Flows and its Numerical Verifications2016

    • 著者名/発表者名
      M.H. Sun, X.R. Zhang, L. Chen
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 100 ページ: 267-275

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.04.051

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation and measurement of permeability inside methane hydrate mimicking porous media2016

    • 著者名/発表者名
      G. Lacaille, H. Yamada, H. Gonome, E. Shoji, L. Chen, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 11 号: 4 ページ: JFST0031-JFST0031

    • DOI

      10.1299/jfst.2016jfst0031

    • NAID

      130006896975

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design and Feasibility Analysis of Microscale Bumped Channel with Supersonic Flow for Electronics Cooling2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, L. Chen, J. Okajima, Y. Iga, A. Komiya, W.S. Fu, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Journal of Microelectromechanical Systems

      巻: 99 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/jmems.2016.2613942

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interferometric Measurement and Numerical Comparisons of Supersonic Heat Transfer Flows in Micro-Channel2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, L. Chen, J. Okajima, Y. Iga, A. Komiya, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 109 ページ: 582-590

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2016.08.108

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Discussions on the Findings from Recent Oceanic Methane Hydrate Production Tests of China and Japan in 20172018

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin
    • 学会等名
      The 2018 Asia Conference on Energy and Environment Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Natural Circulation Flow of Supercritical Fluids: Thermodynamics and Stability Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Super-Critical Water-cooled Reactors
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development and Analysis of Low Emission Energy System for Oceanic Methane Hydrate2017

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, Y. Kanda, H. Yamada, T. Watanabe, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 9th Kyoto International Forum for Environment and Energy
    • 発表場所
      同志社大学寒梅館(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Study of Methane Hydrate Dissociation: from Core to Reservoir2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin, Hikaru Yamada, Kanda Yuki, Okajima Junnosuke, Komiya Atsuki, Maruyama Shigenao
    • 学会等名
      The 54th Heat Transfer Symposium of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Methane Hydrate Dissociation Flow: Thermal Considerations and Efficiency Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin, Yamada Hikaru, Kanda Yuki, Okajima Junnosuke, Komiya Atsuki, Maruyama Shigenao
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Gas Hydrates
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large Scale Numerical Simulation of Methane Hydrate Utilization System with Low Carbon Emission Design2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin, Feng Yongchang, Kogawa Takuma, Okajima Junnosuke, Komiya Atsuki, Maruyama Shigenao
    • 学会等名
      The 12th International Green Energy Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Production Strategy and Operation Parameters on Reservoir Scale Methane Hydrate Dissociation Flows2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Lin, Okajima Junnosuke, Komiya Atsuki, Maruyama Shigenao
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メタンハイドレート界面での解離現象における密度変化の可視化計測2017

    • 著者名/発表者名
      神田雄貴, 庄司衛太, 岡島淳之介, 陳林, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      東北大学工学部青葉記念会館(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Energy from Methane Hydrate: System Design, Numerical Modeling and Experimental Verifications2016

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, H. Yamada, Y. Kanda, H. Sasaki, J. Okajima, Y. Iga, A. Komiya, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Power and Energy System
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study of Methane Hydrate Dissociation and Gas Production Behaviors under Depressurization2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, L. Chen, G. Lacaille, E. Shoji, J. Okajima, A. Komiya, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Power and Energy System
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メタンハイドレート資源開発モデル構築:熱と物質移動の強化2016

    • 著者名/発表者名
      陳林, 神田雄貴, 山田光, 岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2016
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of Transient Mass Transfer During Methane Hydrate Dissociation Using High-Speed Phase-Shifting Interferometer2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanda, E. Shoji, J. Okajiama, A. Komiya, L. Chen, H. Yamada, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of methane hydrate as a future energy resource: low emission extraction and power generation2016

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, H. Yamada, Y. Kanda, H. Sasaki, J. Okajima, Y. Iga, A. Komiya, S. Maruyama
    • 学会等名
      2016 International Conference on New Energy and Future Energy System
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 凝固点降下によるメタンハイドレート貯留層模擬試料の浸透率制御に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      山田光, G. Lacaille, L. Chen, 江目宏樹, 庄司衛太, 岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      グランキューブ大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アスケールメタンハイドレート層内の多相流動と熱輸送現象の数値解明に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      L. Chen, 山田光, G. Lacaille, 神田雄貴, 庄司衛太, 岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      グランキューブ大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Microchannel Flow Dynamics and Heat Transfer of Near-Critical Fluid2016

    • 著者名/発表者名
      Lin Chen
    • 総ページ数
      153
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] メタンガス回収方法および二酸化炭素低排出発電方法、ならびに、メタンガス回収システムおよび二酸化炭素低排出発電システム2017

    • 発明者名
      圓山重直, 岡島淳之介, 小宮敦樹, 陳林
    • 権利者名
      圓山重直, 岡島淳之介, 小宮敦樹, 陳林
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-037501
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi