| 研究課題/領域番号 |
19K14904
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 神奈川大学 |
|---|
研究代表者 |
諸隈 崇幸 神奈川大学, 工学部, 助教 (00756059)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 核沸騰 / ミクロ液膜 / 気泡の合体 / 気泡間液膜厚さ / 気泡間液膜 / 沸騰熱伝達 / レーザー干渉法 / レーザー消光法 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は純水中における沸騰冷却の限界である1 MW/m2のさらなる向上を目指し，高熱流束除熱における沸騰伝熱機構を解明することを目的とする．沸騰伝熱機構の解明により，最終的に除熱能力の向上，すなわち冷却技術促進による電子機器の冷却やボイラーといった熱機器の大幅な省エネルギー化へとつなげられる．沸騰伝熱における未解明な点は，熱輸送の定量評価，気泡相互干渉が伝熱に及ぼす影響，発泡核等の伝熱面性状に起因する問題等が挙げられる．本申請では上記課題のうち前者の2つ，すなわち①沸騰伝熱機構の把握，②気泡相互干渉の影響の把握について申請者の持つ最先端の薄液膜測定技術を用いて研究を行う．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，以下の2つの課題を通して，これまで構築してきた薄液膜の測定手法を用いて沸騰伝熱における気泡干渉の影響を明らかにした．①沸騰気泡直下に形成される熱伝達の極めて良好な薄膜の液膜の形成から消失までの過程を把握する．②合体過程の気泡間液膜厚さ変化の精密測定を行い，気泡間液膜厚さ分布とその変化特性を明らかにする．その結果，気泡合体を伴う高熱流束条件下における伝熱面上の薄液膜の動的な挙動および蒸発過程の観察が出来た．また，気泡合体過程におけるバルク液温の影響を明らかにすることで，気泡合体時の気泡間液膜厚さの傾向を明らかにした．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究を通して，気泡合体を伴う高熱流束条件下における伝熱面上の薄液膜の動的な挙動および蒸発過程の観察が出来た．このことは，伝熱面への液の供給といった核沸騰伝熱の限界を明確にするために非常に重要な情報となる．また，気泡合体過程におけるバルク液温の影響を明らかにすることで，気泡合体時の気泡間液膜厚さの傾向を明らかにした．これは，気泡の合体という素過程の合体条件を明らかにする上で欠かせないデータとなる．
|
