| 研究課題/領域番号 |
17H03172
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
杵淵 郁也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30456165)
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| 研究分担者 |
吉本 勇太 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90772137)
堀 琢磨 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50791513)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 分子流体力学 / 希薄気体流 / 気液界面 / クヌッセン層 / 高熱流束除熱 |
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| 研究成果の概要 |
細孔表面からの蒸発により生じる非平衡気体流れ（クヌッセン層）に関する知見を得ることを目的に研究を実施し，以下の成果を得た．(1)液体表面から蒸発した直後の気体分子の速度分布を飛行時間法により測定するために，真空環境に液面を長時間に渡って安定的に保持する方法を確立した．適切な寸法の細孔膜を利用して液面を保持することで，蒸発後の気体分子どうしの衝突を抑制できることを示した．(2)細孔表面からの蒸発により生じる気体流れを効率的に数値解析するために，分散低減型モンテカルロ法によりクヌッセン層を取り扱うための手法を開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細孔表面からの蒸発は，自然や工学応用の様々な場面において普遍的にみられる現象である．高精度な蒸発モデルを構築するためには，液面から蒸発した直後の気体分子の速度分布を把握することが望まれるが，技術的困難から信頼性の高い計測結果はこれまでに報告されていない．また，細孔表面のように複雑な形状からの蒸発による非平衡気体流れを取り扱うために，効率的な数値解析法が求められている．本研究で得られた成果はこれらの課題の解決につながるものであり，今後，細孔からの蒸発を利用した気化冷却デバイスの開発などへの応用が期待される．
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