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自然対流及び強制対流中における臨界点近傍ヘリウムの流体力学的不安定性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19760144
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

岡村 崇弘  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (90415042)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,480千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2008年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2007年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード熱 / 物質移動 / 熱伝達特性 / 直接数値計算 / 渦構造 / 乱流遷移 / 臨界点近傍 / 乱流制御 / 線形安定性解析 / 不安定性 / 流体力学的不安定性 / 熱的不安定性 / 数値計算 / 直接数値シミュレーション / 乱流 / 浮力対流 / 並列計算
研究概要

臨界点近傍の流体は2つの特異な現象を有する。1つはピストン効果、2つ目はサーマルプルームである。両者の出現の有無は体系に強く依存する。後者は通常流体でも生じることがあるが、臨界点近傍のヘリウムは熱拡散係数が非常に小さい(1×10^<-9>m^2/secのオーダー)であるために、わずかな温度差でもプルームもしくはそれに相当する温度場を形成する。すなわち微小擾乱に対しても不安定になり流れ場は乱流状態となる。本研究では極低温環境下での臨界点近傍のヘリウムにおける強制対流・自然対流中で生じる不安定波の成長過程及び伝熱特性について明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] HEAT AND FLOW CHARACTERISTICS OF NATURAL CONVECTION ON VERTICAL FLAT PLATE HEATER IN SUPERCRITICAL HELIUM2010

    • 著者名/発表者名
      T.Okamura
    • 雑誌名

      Advances in Cryogenic Engineering H22年発行予定

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of thermal convective instability in helium at supercritical pressures2009

    • 著者名/発表者名
      T. Okamura
    • 雑誌名

      Proceedings of International Cryogenic Engineering Conference (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超臨界ヘリウムにおける鉛直平板間自然対流中の渦構造 (Vortical structures induced by natural convection between vertical parallel plates in supercritical helium)2008

    • 著者名/発表者名
      岡村 崇弘
    • 雑誌名

      Abstracts of CSJ Conference, Vol. 75 (2008) 75

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] HEAT AND FLOW CHARACTERISTICS OF NATURAL CONVECTION ON VERTICAL FLAT PLATE HEATER IN SUPERCRITICAL HELIUM

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Okamura
    • 雑誌名

      Advances in Cryogenic Engineering

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 2010年度春季低温工学・超伝導学会「縦溝が設けられた鉛直チャネル中における超臨界ヘリウムの自然対流伝熱機構」2010

    • 著者名/発表者名
      岡村崇弘
    • 学会等名
      講演概要集
    • 発表場所
      川崎市産業振興会館
    • 年月日
      2010-05-13
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Vortical structures and heat transfer characteristics during a laminar-turbulent transition in supercritical helium2009

    • 著者名/発表者名
      岡村崇弘
    • 学会等名
      JSPS日中共同研究 研究発表会
    • 発表場所
      上海交通大学
    • 年月日
      2009-10-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Vortical structures and heat transfer characteristics during a laminar-turbulent transition in supercritical helium2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Okamura
    • 学会等名
      2009年度JSPS日中共同研究研究発表会
    • 発表場所
      上海交通大学
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 2009年度春季低温工学・超伝導学会「超臨界ヘリウムにおける鉛直平板自然対流中の渦構造」2009

    • 著者名/発表者名
      岡村崇弘
    • 学会等名
      講演概要集
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-05-14
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 超臨界ヘリウムにおける鉛直平板間自然対流中の渦構造2009

    • 著者名/発表者名
      岡村崇弘
    • 学会等名
      2009年度春季低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-05-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of thermal convective instability in helium at supercritical pressures2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Okamura
    • 学会等名
      Proceedings of the 22th International Cryogenic Engineering Conference, 2009
    • 年月日
      2008-07-24
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 2008年度春季低温工学・超伝導学会「超臨界ヘリウムにおける水平平板自然対流の数値シミュレーション」2008

    • 著者名/発表者名
      岡村崇弘
    • 学会等名
      講演概要集
    • 発表場所
      明星大学
    • 年月日
      2008-05-26
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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