| 研究課題/領域番号 |
17K06214
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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 | 東京都立産業技術高等専門学校 |
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研究代表者 |
齋藤 博史 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (40401450)
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| 研究分担者 |
村田 章 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60239522)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017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 | 熱工学 / 流体工学 / 伝熱機器 / 気液二相流 / 熱輸送 / 内部流動 / 相変化 / 可視化 / 流体力学 |
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| 研究成果の概要 |
加熱冷却ヘッダと複数細管を接続した構造の並列細管熱輸送デバイスの作動流体に，低環境負荷冷媒を用いた際の熱輸送量計測と内部流動の可視化を行い，熱輸送特性を評価するとともに，高効率化，高熱輸送量化を目的に実施した．その結果，薄型化された並列細管熱輸送デバイスにおける熱輸送量の低下は，アルコール水溶液を用いることで熱輸送量は向上し，標準サイズと同等の熱輸送量が得られることを確認した．また，従来一般的に用いられてきたHFC冷媒に代えオゾン破壊係数および地球温暖化係数が低いHFO冷媒を使用した場合，両者の内部流動に差異は見られず，熱輸送量の低下は熱輸送に関係する物性値に起因するものであることを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電子デバイスなど冷却用の相変化型並列細管熱輸送デバイスは，作動流体の沸騰・凝縮によって流体輸送を行うため，電力を一切用いることなく熱輸送を行うことができる．本研究ではグリーン冷媒を用いた並列細管熱輸送デバイスの熱輸送量と内部流動の同時計測から，複雑に変化する気液二相流の内部流動様式と熱輸送量の関係を明らかにし，すでに実用化されている他の熱輸送デバイスに比べ，高効率かつ高熱輸送量が得られることを確認した．また今後さらなる地球温暖化対策と環境影響物質フリーへの要求が高まる中，熱輸送デバイス以外にも相変化を伴う伝熱の要素技術として資することができる．
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