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地下水流れと相変化を伴う地中熱交換器の採熱特性

研究課題

研究課題/領域番号 21560879
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関秋田大学

研究代表者

田子 真  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 教授 (50171682)

研究協力者 赤田 拡丈  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 技術部技術職員
作田 光  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
森田 智士  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
金子 伸大  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
鎌田 秀将  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
千葉 大輔  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
伊勢 仙  秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 当時博士前期課程学生
研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2012年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードエネルギー節約・効率利用 / 自然エネルギーの利用 / 自然エネルギー / 相変化 / 地中熱交換器 / 地熱エネルギー / 地下水流れ / 再生可能エネルギー / 地中熱利用 / ヒートアイランド対策技術
研究概要

地層浅部の地熱エネルギーを有効利用するための方式として,螺旋管型地中熱交換器方式を提案し,その採熱特性に及ぼす地下水流れの影響について数値計算により検討を行った.また,将来的なマグマからの採熱に伴って生じるマグマの凍結・凝固などの相変化現象を明らかにするため,多孔質層内の冷却実験を行った.その結果,地下水流れがあると螺旋管型地中熱交換器の採熱量が増大すること,多孔質層内の凍結挙動は空隙率の違いにより複雑に変化することが明らかになった.

報告書

(5件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] CaCl_2 水溶液による氷の融解挙動に関する数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田秀将,田子真,小松喜美,赤田拡丈
    • 雑誌名

      秋田大学大学院工学資源学研究科研究報告

      巻: 第33号 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CaCl2水溶液による氷の融解挙動に関する数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田秀将、田子真ほか2名
    • 雑誌名

      秋田大学大学院工学資源学研究科研究報告

      巻: 第33号 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔質内の凍結現象に関する数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      三輪博和,田子真,小松喜美,赤田拡丈, 小川賢栄
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第48 期秋季講演会・講演論文集
    • 発表場所
      八戸工業高等専門学校(八戸市)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱性能2012

    • 著者名/発表者名
      伊勢仙,田子真,小松喜美,赤田拡丈
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第48 期秋季講演会・講演論文集
    • 発表場所
      八戸工業高等専門学校(八戸市)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 塩化カルシウム水溶液による氷の融解に関する数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田秀将,田子真,小松喜美,赤田拡丈
    • 学会等名
      2012 年度日本冷凍空調学会年次大会講演論文集
    • 発表場所
      北海道工業大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 螺旋管型地中熱交換器の熱抽出特性2012

    • 著者名/発表者名
      伊勢仙,田子真,盛田耕二,小松喜美, 赤田拡丈
    • 学会等名
      日本地熱学会平成24 年度学術日本地熱学会平成24 年度学術
    • 発表場所
      湯沢文化会館(湯沢市)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 凍結現象に対する簡易的数値計算方法の多孔質内への適用2011

    • 著者名/発表者名
      三輪博和, ほか3名
    • 学会等名
      第48回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山)
    • 年月日
      2011-06-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱特性2010

    • 著者名/発表者名
      作田光, ほか3名
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第46期秋季講演会
    • 発表場所
      秋田大学(秋田)
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱性能2010

    • 著者名/発表者名
      作田光, ほか2名
    • 学会等名
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] U字管周りの水の凍結挙動2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木紳, ほか3名
    • 学会等名
      日本機械学会東北学生会・第40回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      秋田大学(秋田県)
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 塩化カルシウム水溶液による氷の融解に関する数値解析

    • 著者名/発表者名
      鎌田秀将、田子真ほか2名
    • 学会等名
      2012年度日本冷凍空調学会年次大会・講演論文集
    • 発表場所
      北海道工業大学(札幌)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 多孔質内の凍結現象に関する数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      三輪博和、田子真ほか3名
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第48期秋季講演会・講演論文集
    • 発表場所
      八戸工業高等専門学校(八戸)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 螺旋管型地中熱交換器方式の採熱性能

    • 著者名/発表者名
      伊勢仙、田子真ほか2名
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第48期秋季講演会・講演論文集
    • 発表場所
      八戸工業高等専門学校(八戸)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 螺旋管型地中熱交換器の熱抽出特性

    • 著者名/発表者名
      伊勢仙、田子真ほか3名
    • 学会等名
      日本地熱学会平成24年度学術講演会・講演要旨集
    • 発表場所
      湯沢文化会館(湯沢)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-07-29  

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