| 研究課題/領域番号 |
18K03931
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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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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
尾形 陽一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (10323792)
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| 研究分担者 |
西田 恵哉 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 特任教授 (90156076)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 脈動流 / 熱伝達 / 壁面熱伝達 / 管内流動 / エンジン / 気液二相流 / 冷却損失 / 脈動気流 / 損失低減 |
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| 研究成果の概要 |
直管・曲り管内の定常流およびエンジン運転条件に相当する高周波変動脈動流の流動場，熱伝達特性を検証した．曲り管では，定常・脈動流共に管路に沿った流速の第1モードと，剥離・逆流を表す第2モードが支配的で流動場が構成される．曲り内側での流速増加に伴う境界層厚さの減少，高温流体コアの外壁側への衝突で1周期平均局所熱流束が増大する．実機の様な最大流速が大きい位相では熱伝達が促進される一方，最小流速がゼロに近い位相では抑制され，管路全体の熱伝達特性は直管と曲り管で大きな差異は無い一方，曲り形状での局所的な壁面熱流束増大を抑えることが重要な要素である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車レシプロエンジンの熱効率向上，およびエミッション低減に向けて，曲り管で構成されるエキゾーストマニホールドから排出される脈動乱流に伴う温度場・壁面熱伝達特性は，下流に設置されている三元触媒の性能に大きく影響することから，高周波で変動する流動場と局所壁面熱伝達の相関を明らかにすることで損失低減対策にも繋がる．
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