| 研究課題/領域番号 |
18K13700
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
西川原 理仁 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50757367)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 多孔体内二相流 / フィンガリング / 蒸発 / 三相界線 / キャピラリー数 / 気液粘性比 / 接触角 / 多孔体 / 気液二相流 / Phase displacement / Capillary evaporator / 相置換 / ポアネットワーク / 粘性比 / 飽和度 / 多孔体内非混合二相流 / 気液相置換 / drainage / キャピラリ数 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では熱と液体の両者が供給される多孔体内気液二相流における相分布挙動を明らかにし，相分布マップを作成することを目的とし、液体で濡れた多孔体とガラスとの接触面に気体を圧入し多孔体内に気相領域が拡大していく様子を観察した．キャピラリーフィンガリングはキャピラリー数Ca = 2.0×10-2以下で現れ、ヴィスカスフィンガリング(VF)はCa = 2.0×10-1で現れその遷移領域が明らかになった。VF時は気液界線長さは粘性比（液体と気体の粘性の比）が大きいほど長くなった．また気液界線長さは多孔体と液体の接触角が小さいほど長くなる傾向にあることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
蒸発、凝縮を利用する熱輸送デバイス、ループヒートパイプの蒸発器では気相領域が多孔体内に形成されその気液界面形状が性能に大きく影響を与える。本研究では、単一成分での排水過程における多孔体-壁面間での気液相界面挙動理解することにより、最終的に多孔体内の微細な空隙構造のばらつきを利用して内部の気液界面形状を熱輸送の観点から最適化することを目標としている．今回の成果により気液界線が長くなる条件が明らかになったが、熱的に理想的な空隙構造を探索するためにはさらなる研究が必要である。
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