大気圧から臨界点にわたる液体水素プール沸騰現象の全貌と伝熱素過程の解明

• 研究課題/領域番号: 23K26044
• 補助金の研究課題番号: 23H01349 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 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, 准教授 (70610161)
• 研究分担者: 坂本 勇樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50845774)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2023年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
• キーワード: 沸騰 / 液体水素 / 伝熱 / 混相流 / 二相流 / 極低温

研究開始時の研究の概要

クリーンエネルギーである水素の利用拡大に向けて、大気圧から臨界点にわたる幅広い圧力範囲での液体水素の沸騰の抑制や制御が求められている。そのため、液体水素沸騰現象の動的な挙動を明らかにすること、および熱伝達機構の解明に迫る必要がある。そこで、本研究では、幅広い圧力範囲における液体水素プール沸騰現象の全貌を明らかにし、伝熱素過程を解明することを目的とする。具体的には、初生から高熱流束領域までの液体水素プール沸騰現象の可視化、沸騰数値シミュレーションによる核沸騰孤立気泡領域の伝熱素過程評価、大気圧から臨界点にわたる液体水素の熱流体挙動を評価する。