| 研究課題/領域番号 |
17H04904
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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 |
流体工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
名村 今日子 京都大学, 工学研究科, 助教 (20756803)
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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 |
24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | マランゴニ対流 / 水冷 / マイクロバブル / 沸騰 / 金ナノ粒子薄膜 / 光熱変換 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は光を熱に変換する金ナノ粒子薄膜を使って，水冷システムにおける加熱壁面上に生成するバブルとその周辺に発生する流れの積極的な制御を目指した．非常に強い流れを伴う蒸気マイクロバブルが発生する条件とバブルの自発的な振動を明らかにした．さらに，対流の方向の制御し，マイクロメートルスケールの細い流路の中に１方向の流れを生じることにも成功した．さらに，水アルコール混合液中で濃度勾配によって生じる表面張力差をうまく利用して，対流をより強くする方法を確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙空間に漂う機器類や高集積化する電子デバイス内での熱のマネジメントは急務となっている．特に小型のデバイスを冷却するためのマイクロメートルスケールの水冷技術の確立が求められている．本研究で得られた知見は，水冷の加熱壁面上に生成するマイクロバブルとその周辺に発生する対流を，積極的に制御する方法を与える．また，壁面近傍でのマイクロバブルの挙動解明は流体力学分野の発展につながる．今後は，排熱が自発的に熱を運び去るスマート冷却機構の開発につなげていきたい．
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