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狭隘閉鎖空間内の非共溶性混合媒体プール沸騰における沸騰冷媒遷移機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K06204
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

河南 治  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (20382260)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード非共溶性混合媒体 / 沸騰 / 沸騰冷媒遷移 / 狭隘空間 / 熱伝達 / プール沸騰 / 閉鎖空間 / 冷媒遷移 / 沸騰伝熱 / 非共溶混合媒体 / 沸騰遷移
研究成果の概要

本研究では、高発熱密度機器の冷却に用いる革新的な冷却方法である、非共溶性混合媒体の沸騰機構について、狭隘空間でのプール沸騰実験などから、新たなモデルの提案および伝熱様相を詳細に観察し、これまでわからなかった沸騰冷媒が切り替わる機構を説明することに成功した。また、狭隘空間では水の表面張力の影響が顕在化し、通常サイズの空間とは異なる沸騰様相が観察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非共溶性混合媒体を用いた沸騰冷却システムによって、ほとんどの冷却系の高性能化が可能となる。このような実用展開のためには、冷媒の組み合わせと液量比を適切に設定することが必須であり、本研究成果による非共溶性混合媒体の沸騰熱伝達特性、特に、低~中熱流束域における高密度低沸点媒体から低密度高沸点媒体への沸騰冷媒遷移機構の知見は必須である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Liquid-liquid interfacial instability model for boiling refrigerant transition by pool boiling of immiscible mixtures2020

    • 著者名/発表者名
      Kawanami Osamu、Matsuhiro Kazuki、Hara Yasuhiko、Honda Itsuro、Takagaki Naohisa
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 146 ページ: 118826-118826

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.118826

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非共溶性混合媒体を用いたプール沸騰における沸騰冷媒遷移時の伝熱特性(高密度低沸点媒体の液高さの影響)2019

    • 著者名/発表者名
      KAWANAMI Osamu、HARA Yasuhiko、TAKAGAKI Naohisa、HONDA Itsuro
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 85 号: 879 ページ: 19-00216-19-00216

    • DOI

      10.1299/transjsme.19-00216

    • NAID

      130007751280

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非共溶性混合媒体プール沸騰における冷媒遷移の条件について2018

    • 著者名/発表者名
      河南 治、松廣 和樹、原 靖彦、本田 逸郎
    • 学会等名
      日本混相流学会 混相流シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非共溶性混合媒体のプール沸騰における沸騰冷媒遷移について2018

    • 著者名/発表者名
      松廣 和樹、原 靖彦、河南 治、本田 逸郎
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非共溶性混合媒体のプール沸騰における冷媒遷移条件の実験的探索2017

    • 著者名/発表者名
      松廣 和樹,河南 治,本田 逸郎
    • 学会等名
      日本混相流学会 混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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