| 研究課題/領域番号 |
16H06070
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
長谷川 真也 東海大学, 工学部, 准教授 (30580500)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 熱音響現象 / エントロピー生成 / 熱効率 / 同期現象 / エネルギー変換 / 非線形振動 / 比音響インピーダンス / 再生可能エネルギー / 散逸構造 |
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| 研究成果の概要 |
熱音響現象におけるエントロピー生成ΔSの測定を通じて，現象を評価，理解することを試みた．まず熱音響機関を対象として，熱境界層厚さδに対する流路半径rの比を変更しながら熱効率とΔSを測定した．その結果，熱効率の最大点におけるr/δとΔSの最少点におけるr/δは実験範囲において概ね一致した．また，熱音響自励振動を対象に強制同期/非同期時のΔSを計測した．その結果，強制同期/非同期にヒステリシスが生じる領域においては，同期状態においてはΔSが大幅に小さくなる結果を得た．以上の結果は，熱音響現象で生じる多様な現象を見通し良くとらえるために，ΔSの計測が有効であることを示している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱音響現象におけるエントロピー生成の測定を行うことにより，熱音響機関の熱効率の低減に寄与する要素の検討や，熱音響自励振動を対象とした外力による強制同期/非同期の分岐の検討が可能となった．本研究では熱音響機関の熱効率や，熱音響自励振動における強制同期に着目したが，多様な非線形ダイナミクスにおいてもエントロピー生成の測定を行うことにより，従来までの力学的な側面からの理解に加え，熱力学という別の側面から現象の分析・理解ができる可能性がある．
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