| 研究課題/領域番号 |
16K06127
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
光武 雄一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (20253586)
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| 研究協力者 |
柳 楊
門出 政則
福田 章人
中井 浩
後藤 剛
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 噴流冷却 / ぬれ / ウェッティングフロント / 遷移沸騰 / 衝突噴流 / 遷移沸騰熱伝達 / 非定常熱伝導 / 高温面のぬれ / クエンチング / 高温面急速冷却 / 非定常遷移沸騰 / ウエッティングフロント / クエンチ / 沸騰冷却 / 自発核生成 / 高温面冷却 |
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| 研究成果の概要 |
水の沸点を遥かに超える高温面の噴流冷却特性の解明とその冷却特性予測モデル構築を目的として，高温面上で固液接触を生じるぬれ領域の空間的・時間的変化を支配するぬれ先端位置の時間的挙動と伝熱特性に関する測定手法の開発を行い，その手法を用いた噴流冷却実験を実施した．さらに，噴流冷却中の固体側の非定常熱伝導と流体側の単相強制対流・核沸騰熱伝達との連成解析に基づいて，高温面上を移動するぬれ先端位置の時間挙動の予測モデルを提案した．実験結果を用いた予測結果を検証し，ぬれ先端位置挙動に及ぼす噴流温度，噴流速度，高温面初期温度の影響を評価した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
工業的に幅広い応用分野を持つ高温面噴流冷却では，固液接触時の急速蒸気生成により安定なぬれ状態が生じない膜沸騰伝熱から，高温面のぬれ回復に伴って核沸騰あるいは単相熱伝達へ遷移し，ぬれ回復による沸騰遷移時に冷却速度が急増する．高温面上のぬれ面を規定するぬれ先端のウエッティングフロント（WF）の挙動は，冷却速度を予測する上で不可欠な情報となる．本研究で得られたWF位置の時間変化特性とその挙動予測モデルは，噴流による高温面冷却の応用分野，例えば鉄鋼材料の製造プロセスにおける温度制御の高精度化への寄与が期待される．
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