| 研究課題/領域番号 |
17K06218
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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 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
安藤 麻紀子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (60748094)
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| 研究分担者 |
永井 大樹 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (70360724)
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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 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | ヒートパイプ / 気液二相流 / 自励振動 / スタートアップ / 逆止弁 / 自励振動型ヒートパイプ / 沸騰 / 濡れ性 / 熱工学 / 流体工学 |
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| 研究成果の概要 |
逆止弁付き自励振動型ヒートパイプ（OHP)は薄型で高い熱輸送性能が期待される二相熱輸送デバイスであるが，OHPの冷却部に作動液が偏在した初期状態ではスタートアップしにくいという課題があった。本研究では，気液挙動の解析と実験的評価により，従来はOHPの断熱部中央に配置されていた逆止弁を冷却部近傍に配置することにより，作動液がOHP加熱部へ再供給されやすくなり，スタートアップ特性向上につながることを示した。また，全ての逆止弁を冷却部近傍に配置するのではなく，ターンごとに冷却部近傍と加熱部近傍に交互配置することにより，安定したスタートアップ特性と高い定常熱輸送性能を両立しうることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電子機器の高機能・高性能化に伴う高発熱化が進む中，その排熱手段が大きな課題となっている。逆止弁付き自励振動型ヒートパイプは約6000W/mKという高い熱輸送性能を持つととともに狭い発熱箇所からも熱輸送可能なデバイスであるため，排熱手段として期待されるが，スタートアップ特性の点で課題があった。本研究でスタートアップ特性向上が図れたことにより，確実にスタートアップすると同時に高い熱輸送性能を発揮するデバイスとしての信頼性を高めることができた。これは宇宙を始め，自動車，電子機器等の様々な業界が抱える排熱問題の解決の一助となる。
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