| 研究課題/領域番号 |
18K03995
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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 | 秋田工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
野澤 正和 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60447183)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 沸騰制御 / 熱工学 / 凍結保存 / 伝熱促進 / 液体窒素 / 沸騰熱伝達 / 液体窒素中の伝熱・流動 / 可視化 / 温度計測 / 二成分の沸騰現象 / 生体熱工学 / 極低温流体 / 沸騰抑制 |
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| 研究成果の概要 |
凍結保存技術の凍結・融解後の生存率の向上を目指して、液体窒素浸漬冷却時に冷却対象周囲に発生する膜沸騰による蒸気挙動の制御を試みた。冷却対象表面の膜沸騰の様子を可視化観測を行った。得られた可視化画像を、輝度値の変化の画像解析を行うことで、容器表面の形状を変化させた場合の影響について考察を行った。冷却対象表面を60meshのステンレスメッシュで覆った場合、何も覆わない場合と比較して、発生する蒸気量が抑制されることが確認できた。また、温度計測により、冷却対象表面の伝熱特性の変化は、対象内部の深さ1 mm以内には影響を及ぼすことが確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題の成果により、液体窒素浸漬冷却のような高冷却速度の凍結保存において、容器表面の形状を微細な凹凸のある構造にすることで、現状よりも高い冷却速度を得るための方法の1つになることが確認できた。また、表面形状の変化による、外部の伝熱特性の変化が内部への伝熱に及ぼす影響も計測することができたため、これらの知見は、凍結保存用の容器の設計に役立てることができると言える。
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