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マイクロチャネル内の相変化伝熱現象の理論構築と高熱流束冷却システムへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 23860007
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東北大学

研究代表者

岡島 淳之介  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (70610161)

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 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード電子機器冷却 / マイクロチャネル / 相変化伝熱 / 熱工学 / 蒸発伝熱 / 高熱流束冷却 / 冷却
研究概要

発熱密度が増加し続けている電子デバイスの高熱流束冷却へ向けて,マイクロチャネル内の相変化伝熱現象の理論解析と冷却システム応用のための解析を行った.管内単一気泡流で生じる液膜厚さの関係式を基に,マイクロチャネル内で液膜の蒸発のみが生じる条件を解析した.その際に用いた不均質核生成の理論式の解析解を導入することで,理論の無次元化を行い,作動流体の種類に依らない一般的な特性を導いた.また,VOF法を用いた数値解析プログラムを構築し,管内単一気泡流の温度場や速度場の評価を行い,冷却性能の評価を行った.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Analysis of Evaporative Heat Transfer by Expansion Bubble in a Microchannel for High Heat Flux Cooling2012

    • 著者名/発表者名
      J. Okajima, A. Komiya, and S. Maruyama
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 7 号: 4 ページ: 740-752

    • DOI

      10.1299/jtst.7.740

    • NAID

      130003320546

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超音速マイクロノズルの冷却デバイス適用に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      高橋佑弥,岡島淳之介,伊賀由佳,小宮敦樹,円山重直
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第48期総会・講演会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2013-03-15
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音速マイクロノズルの流路壁面における熱伝達特性2012

    • 著者名/発表者名
      高橋佑弥,岡島淳之介,小宮敦樹,円山重直
    • 学会等名
      第12回日本伝熱学会東北支部学生発表会
    • 発表場所
      仙台,日本
    • 年月日
      2012-05-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Cryosurgical System in Small Region Utilizing Phased Change in a Microchannel2012

    • 著者名/発表者名
      J.Okajima, A.Komiya, S.Maruyama
    • 学会等名
      8th KSME-JSME Thermal and Fluid Engineering Conference
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 年月日
      2012-03-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マイクロチャネルにおける気泡の熱流動挙動に関する数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介,包乾,伊賀由佳,円山重直
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2012
    • 発表場所
      熊本,日本
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 極細クライオプロープの熱伝達率測定と沸騰伝熱特性2012

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介,小宮敦樹,円山重直
    • 学会等名
      第49回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      富山,日本
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Cryosurgical System in Small Region Utilizing Phased Change in a Microchannel2012

    • 著者名/発表者名
      J. Okajima, A. Komiya, and S. Maruyama
    • 学会等名
      The 8th KSME-JSME Thermal and Fluid Engineering Conference
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 極細クライオプロープの熱伝達率測定と沸騰伝熱特性2012

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      第49回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      富山市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マイクロチャネルにおける気泡の熱流動挙動に関する数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介, 包乾, 伊賀由佳, 円山重直
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2012
    • 発表場所
      熊本市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 冷媒循環システムを利用した極細クライオプローブによる凍結領域制御2011

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高熱流束冷却実現のためのマイクロチャネル内相変化伝熱の理論解析2011

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      第48回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県
    • 年月日
      2011-06-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 冷媒循環システムを利用した極細クライオプローブによる凍結領域制御2011

    • 著者名/発表者名
      岡島淳之介,小宮敦樹,円山重直
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京,日本
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical study for high heat flux cooling by using phase change heat transfer in a microchannel2011

    • 著者名/発表者名
      J. Okajima, A. Komiya, and S. Maruyama
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 超音速マイクロノズルの流路壁面における熱伝達特性

    • 著者名/発表者名
      高橋佑弥, 岡島淳之介, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      第12回日本伝熱学会東北支部学生発表会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超音速マイクロノズルの冷却デバイス適用に関する研究

    • 著者名/発表者名
      高橋佑弥, 岡島淳之介, 伊賀由佳, 小宮敦樹, 円山重直
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第48期総会・講演会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-09-05   更新日: 2019-07-29  

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