高過冷却下で存在する蒸気膜の安定性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23656152
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高田 保之 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70171444)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 伝熱機器 / 沸騰 / 超撥水 / 接触角 / 沸騰伝熱 / 気泡 / 蒸気膜 / 撥水 / サブクール度 / 溶存空気 / 熱伝達

研究概要

超撥水面上で,過冷却下において安定的に存在する蒸気膜の性質を解明することを目的として,超撥水コーティングやテフロン(PTFE)コーティングを斑点状に施した出伝熱面を作成し,プール沸騰実験を行った.その結果,PTFE を斑点状にコーティングした伝熱面は,通常の銅面に比べて,低過熱度で沸騰を開始し,核沸騰熱伝達特性もすぐれていることが分かった.また,沸点以下で発泡を開始する現象を発見し,溶存空気が現象に深く関係していることを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] High speed camera investigation of the impingement of single water droplets on oxidized high temperature surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: E.-S. R. Negeed, S. Hidaka, M. Kohno, Y. Takata
  • 雑誌名: International Journal of Thermal Sciences 巻: Vol.63 ページ: 1-14
• [雑誌論文] The effect of nanocarbon materials on surface wettability (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nishiyama, Takanori Nakayama, Koji Takahashi, Yasuyuki Takata
  • 雑誌名: Proceedings of the 3rd International Forum on Heat Transfer, IFHT2012-173, Nagasaki
• [雑誌論文] Heat Transfer of SmallDroplet Impinging onto a Hot Surface (Effectsof Droplet Diameter,Impinging Velocity,Surface Roughness) (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukatani,Y., Fukuda, S., Hidaka, S., Kohno,M. and Takata,Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the ECI-8thInternational Conference on Boiling and Condensation, Lausanne ページ: 1521-1521
• [雑誌論文] Subcooled Boiling from a Surface with SpottedPatterns of Hydrophilic and HydrophobicCoatings (2012)
  • 著者名/発表者名: T ashiro, M., Suroto, B.J., Kakitani, T.,Hidaka, S., Kohno, M. and Takata,Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the ECI-8th International Conference on Boiling and Condensation ページ: 1520-1520
• [雑誌論文] Effect of Surface Wettability on Pool Boiling -Enhancement by Hydrophobic Coating- (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Takata, Sumitomo Hidaka, Masamichi Kohno
  • 雑誌名: International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration 巻: 20(1)1150003
• [雑誌論文] The effect of nanocarbon materials on surface wettability (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nishiyama, Takanori Nakayama, Koji Takahashi, Yasuyuki Takata
  • 雑誌名: Proceedings of the 3rd International Forum on Heat Transfer 巻: - ページ: 173-173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Transfer of Small Droplet Impinging onto a Hot Surface (Effects of Droplet Diameter,Impinging Velocity, Surface Roughness) (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukatani,Y., Fukuda, S., Hidaka, S., Kohno, M. and Takata,Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the ECI-8th International Conference on Boiling and Condensation 巻: - ページ: 1521-1521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subcooled Boiling from a Surface with Spotted Patterns of Hydrophilic and Hydrophobic Coatings (2012)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, M., Suroto, B.J., Kakitani, T., Hidaka, S., Kohno, M. and Takata,Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the ECI-8th International Conference on Boiling and Condensation 巻: - ページ: 1520-1520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Surface Wettability on Pool Boiling-Enhancement by Hydrophobic Coating- (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Takata, 他
  • 雑誌名: International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration 巻: 20 号: 01 ページ: 1150003-1150003
  • DOI: 10.1142/s2010132511500039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Surface Conditions on Boiling and Evaporation (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takata, S. Hidaka, K. Tagashira, S. Fukuda, B. J. Suroto, M. Kohno
  • 雑誌名: Effect of Surface Conditions on Boiling and Evaporation, Proceedings of International Conference on Air-Conditioning & Refrigeration 2011, ICACR2011-KN-3 ページ: 6-8
• [学会発表] 親水・撥水複合伝熱面における沸騰伝熱-PTFE 斑点サイズ及びサブクールの影響- (2012)
  • 著者名/発表者名: 平林佐那,田代雅浩,B.J. Suroto,日高澄具,河野正道,高田保之
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2012
• [学会発表] Enhancement of Heat Transfer in Pool Boiling by Using a Patterned Hydrophobic Coating on Polished Copper Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: Bambang Joko Suroto, Masahiro Tashiro, Tsugutaka Kakitani, Sumitomo Hidaka, Masamichi Kohno, Yasuyuki Takata
  • 学会等名: 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: Incheon, Korea
• [学会発表] 斑点状に撥水コーティングを施した伝熱面からのサブクール沸騰 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田代雅浩,B.J. Suroto,柿谷継孝,日高澄具,河野正道,高田保之
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス 2011
• [学会発表] Effect of Surface Conditions on Boiling and Evaporation, (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takata, S. Hidaka, K. Tagashira, S. Fukuda, B. J. Suroto, M. Kohno
  • 学会等名: International Conference on Air-Conditioning & Refrigeration 2011(招待講演)
  • 発表場所: Yongpyong, Korea
• [学会発表] 親水・撥水複合伝熱面におけるサブクール沸騰
  • 著者名/発表者名: 熱工学コンファレンス 2011
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム