| 研究課題/領域番号 |
18K03979
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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19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
劉 秋生 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (80294263)
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| 研究分担者 |
柴原 誠 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (70628859)
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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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 対流熱伝達 / 細管（狭隘）流路 / ヘリウムガス / 非定常熱伝達 / 伝熱促進 / 細管流路 / 狭隘流路 / 時定数 / ブランケット / ＩＴＥＲ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では高熱流束を伴う核融合炉のブランケットの冷却やコンパクトな熱交換器及び電子機器における冷却に着目し，その狭隘流路における定常・非定常熱伝達特性を解明することを目的に，種々内径を持つ水平細管内におけるヘリウムガスの強制対流熱伝達について実験を行い，過渡強制対流熱伝達に及ぼす発熱率上昇周期（e-folding時間），流速，及び発熱体の細管内径の影響をそれぞれ考察した。また，種々圧力とガス温度での実験データを収集し，圧力，ガス温度などのパラメータの影響を明らかにした。さらに，細管流路内の熱伝達について，数値解析を行い，細管内における温度分布と速度分布を解明し，実験データとの比較検討を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
狭隘流路における温度分布，流速分布が流路の影響を受け，従来の通常円管内の特性と異なり，その解明が求められている。種々内径を持つ水平細管内におけるヘリウムガスの強制対流熱伝達実験データを収集し，内径，流速，発熱率上昇周期，圧力，温度などの影響を解明した。また，水平細管内乱流熱伝達に関する数値解析を行い,実験データと比較することにより，温度・流速分布の特徴や境界層及び伝導底層領域に対する流速,内径の影響を調べ,その特性を理解することが学術的に興味深いものである。数値解析により細管内の温度分布と速度分布のデータを蓄積し，今後のブランケットの最適化設計のための知見を構築することに貢献できる。
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