| 研究課題/領域番号 |
20K04331
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 秋田県立大学 |
|---|
研究代表者 |
大徳 忠史 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (40452049)
|
|---|
| 研究分担者 |
鶴田 俊 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (90197773)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | イメージング / 熱分解 / 熱物質移動 / 固体燃焼 / 木質バイオマス / 超高速X線CT / 熱工学 / 可視化 / X線ラジオグラフィ / 可燃性固体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
バイオマスエネルギー変換技術への貢献は，持続可能なバイオマスエネルギー利用の実現が期待される．本研究では木質系バイオマスを対象とし，熱分解により内部に温度および構造の分布を生じる条件下において，試料の内部が変化していく過程を放射光X線による高速非破壊可視化手法を適用する．内部の構造・組成・成分の非定常変化を定量的に評価し，木質系バイオマスの熱分解および燃焼メカニズムの解明を目的とする．ひいては，熱的に厚みを持った固体の燃焼および熱分解現象についての，内部構造の非定常変化を考慮した固体の燃焼理論の構築を目指す．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では大型放射光施設「SPring-8」のBL20B2ビームラインを用いて，木質バイオマスが熱分解していく過程の形状と内部構造の変化を超高速X線CTによる in-situ 非破壊３次元イメージング解析により可視化した． サンプルは高さ5mm、直径5mmのヒノキ材を用いた．窒素または空気雰囲気とし，ふく射加熱による高熱流束場では従来の低熱流束下での実験結果とは全く異なる様相が観測された． さらに，シュリーレン法を使用して木質バイオマスの熱分解に伴う熱分解ガスの挙動を可視化し総合的に検討した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
持続可能なバイオマスエネルギー利用の観点から，本研究では木質系バイオマスを対象とし，エネルギー変換技術への貢献を目指した．熱分解により内部に温度および構造の分布を生じる条件下において，試料の内部が変化していく過程を放射光X線による超高速非破壊可視化手法を適用した．熱分解により時々刻々と変化する内部構造を定量的に評価することが可能となった．本研究では木質系バイオマスを対象としたが，得られた結果は，ひいては，熱的に厚みを持った固体の燃焼および熱分解現象について，内部構造の非定常変化を考慮した理論構築の進展が期待できると考える．
|
