| 研究課題/領域番号 |
18560193
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
熱工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
長崎 孝夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30155923)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,830千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | ヒートパイプ / 自励振動 / 熱輸送 / 熱工学 / 機器冷却 |
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| 研究概要 |
加熱部を銅板とし、その内部に直径2mmの孔を24個設け、この孔に内径2mmの銅管24本を接合して断熱部および冷却部とした多管型12ターンの自励振動ヒートパイプ(以下、PHPと略記)を用い、作動媒体として水、エタノールおよびR141bを用いて種々の設置姿勢について実験を行った。その結果、熱輸送量が中程度以下ではR141bの方が、熱輸送量が大きい領域では水の方が優れた性能を示すことが分かった。さらにR141bにダイヤモンド微粒子を加えることにより性能が向上し、全加熱量範囲で水のボトムヒートを上回る性能が得られた。また銅管の配置を従来の1層から2層とし加熱部の幅を半分にする実験を行った結果、両者でほぼ同じ熱輸送性能が得られことが分かった。以上の多管型PHPに加え、アルミ板上の矩形溝流路で形成した平板型PHPにつき、両端の流路を接続して閉ループとするための接続流路も加熱部・冷却部間を往復させる新型流路パターンについて実験を行い、作動媒体としてエタノールを用いた場合には新型流路パターンの方が従来型よりも高性能であることを明らかにした。さらに性能予測手法確立の基礎となる最も単純化したPHPとして、両端が閉じた1本の直線流路の両端部を加熱、中央部を冷却し、この流路内の1個の液柱の自励振動につき実験を行った。液柱振動の高速度ビデオ撮影と気体部分の圧力測定の比較から気体部分の体積変化と圧力変化の位相差により正味仕事が発生していることが分かった。また振動液柱による顕熱輸送の厳密な数値計算を行った結果、液柱振動による熱輸送における顕熱輸送と潜熱輸送の寄与は同程度であることが分かった。
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