| 研究課題/領域番号 |
18H01382
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
芝原 正彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40294045)
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| 研究分担者 |
植木 祥高 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50731957)
藤原 邦夫 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60800852)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 界面 / エネルギー輸送 / 相変化 / 分子動力学 |
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| 研究成果の概要 |
相変化を伴う複雑な流体－固体界面熱輸送を精密に設計するための知見を得るために，分子動力学シミュレーションと実験の両面から研究を実施した．本研究で提案した分子間エネルギー輸送機構に基づいた高時空間分解したエネルギー輸送の可視化手法により，表面性状に依存した流体－固体界面熱輸送特性の向上や低下が，微細な局所構造を有する界面領域のどこでどの段階で生じたことに起因するのかについて，定常熱伝導，凝縮，凝固，蒸発，沸騰などの様々な熱輸送現象を対象に具体的に明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
流体－固体界面における熱輸送現象は，エネルギー機器の動作の基礎であり，持続可能な社会の実現に不可欠な省エネルギー技術に直結する重要課題であるが，相変化を伴う固体壁面近傍の熱輸送現象は未解明な部分が多く，その制御は一般に困難である．本研究で提案した分子間エネルギー輸送機構に基づいた高時空間分解したエネルギー輸送の可視化手法により，相変化が生じる複雑な現象においても界面エネルギー輸送が向上・低下する局所領域と時刻を特定できるようになるため，その改善のための方法を原理的に，かつ，具体的に検討することが可能となる．
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