| 研究概要 |
本研究では,内循環流動層式ソーラー水熱分解器内における熱流体シミュレーションモデル開発を行うと共に,ソーラー水熱分解器の高効率化・大型化設計技術の確立を図った。具体的な研究成果は以下の通りである。1)球面調和関数展開法による高速ふく射輸送解析モデルを応用した。この計算方法は,他の手法と比べて圧倒的に高速であり,太陽光が多重散乱を起こす流動層ソーラー水熱分解器に最適な手法であることを見出した。2)体積分率法を採用することで高密度流へと展開することが可能となり,上記のふく射輸送モデルと連成することにより,内部の流動・温度場に関するシミュレーションモデルを開発した。3)ソーラー水熱分解器をモデルとした,可視化実験用流路を作製した。粒子の運動はハイスピードデジタルカメラによって撮影し,画像処理を行うことで内部循環状態の定量的な評価を行った。上記の計算結果と比較することにより,予測モデルにフィードバックすることが出来た。4)以上の知見を基に新型ソーラー反応器である内循環流動層反応器を大幅に改良した。
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