ナノ流体と爆発衝撃新素材を用いた革新的沸騰伝熱促進と機構解明

• 研究課題/領域番号: 24656142
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 鳥居 修一 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (30180201)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: ナノ流体 / ナノ粒子 / 沸騰伝熱 / 対流伝熱 / 伝熱促進効果

研究概要

本研究はナノ流体を用いた円管内熱流動現象とマルチヒートパイプを開発して伝熱性能に及ぼす熱流束の影響について検討する。実験中、加熱部と冷却部は断熱され、冷却部が水冷却装置を接続されている。試験部へのナノ流体の充填率は３０％から１００％の範囲で行った。加熱部の熱流束は5W/cm2 to 20W/cm2の範囲で行った。
円管内対流伝熱性能は粒子の付加によって促進され、粒子の凝集（ゼータ電位）によって影響される。ナノ流体の充填率と熱流束によって、マルチヒートパイプの有効熱伝導率は純水の場合より高い。即ち、マルチヒートパイプの伝熱性能はナノ流を用いることによって促進された。

研究成果

• [雑誌論文] EXPERIMENTAL STUDY ON THERMAL TRANSPORT PHENOMENON OF NANOFLUIDS AS WORKING FLUID IN HEAT EXCHANGER (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 雑誌名: International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration 巻: Vol. 22, No. 1 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] ADVANCED ENERGY-PRODUCTION, -EXCHANGE AND -TRANSPORT TECHNOLOGIES (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 雑誌名: International Journal of Energy and Engineering 巻: 3 ページ: 202-208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat transfer enhancement of Al_2O_3 nanofluid dispersed in Ethylene Glycol (2012)
  • 著者名/発表者名: Hajime Yoshino and Shuichi TORII
  • 雑誌名: International Journal of Earth Science and Engineering 巻: Vol. 05, No.03 ページ: 532-534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat transfer performance of a multiple-heat pipe cooling device using pure water and alumina (Al_2O_3) nanofluid respectively as working fluid (2012)
  • 著者名/発表者名: Dao Danh Tung and Shuichi TORII
  • 雑誌名: International Journal of Earth Science and Engineering 巻: Vol. 05, No. 04 ページ: 1004-1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Transfer Performance of A Self-Oscillating Heat Pipe Using Pure Water and Effect of Inclination to Is Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Dao Danh Tung and Shuichi TORII
  • 雑誌名: ASEAN Engineering Journal Part A 巻: Vol. 2, No. 1 ページ: 93-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Transfer Performance of a Self-Oscillating Heat Pipe using Pure Water as Working Fluid (2012)
  • 著者名/発表者名: Dao Danh Tung and Shuichi Torii
  • 雑誌名: International Journal of JSEM 巻: 12 ページ: 57-62
  • 査読あり
• [学会発表] Thermal Transport Phenomena of Nanoparticle-in-Fluid Dispersions in Turbulent Pipe Flow (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII and Hajime YOSHINO
  • 学会等名: Proceedings of the 15th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2014-02-28
• [学会発表] Dependence of the thermal conductivity and viscosity with various temperatures using Al_2O_3-nano fluid in consideration of day elapsed after making (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukiko FUKUOKA, Caner SENKAL and Shuichi TORII
  • 学会等名: Proceedings of The Yellow Sea Rim International Exchange Meeting on Building Environment and Energy
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2014-02-16
• [学会発表] Heat Transfer Performance of Multi Heat Pipe Cooling Device with the Use of Alumina Nanofluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII and Dao Danh Tung
  • 学会等名: Proceedings of International Symposium on EcoTopia Science 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-12-13
• [学会発表] Thermal Transport Phenomena of Nanoparticle-In-Fluid Dispersions in Turbulent Pipe Flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII and Hajime YOSHINO
  • 学会等名: Proceedings of the 4th International Symposium on Micro and Nano Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2013-10-08
• [学会発表] Thermal Transport Phenomena of Nanoparticle-In-Fluid Dispersions (Nanofluids) in Turbulent Pipe Flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII and Hajime YOSHINO
  • 学会等名: Proceedings of the 13th UK Heat Transfer Conference
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] THERMAL TRANSPORT PHENOMENON IN CIRCULAR PIPE FLOW USING DIFFERENT NANOFLUIDS (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 学会等名: ASME 2013 International Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Microsystems
  • 発表場所: Burlingame, CA, USA.
• [学会発表] Thermal Transport Phenomena of Nanoparticle-In-Fluid Dispersions (Nanofluids) in Turbulent Pipe Flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 学会等名: 13th UK Heat Transfer Conference
  • 発表場所: London, UK.
• [学会発表] Thermal Transport Phenomena of Nanoparticle-In-Fluid Dispersions in Turbulent Pipe Flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 学会等名: 4th International Symposium on Micro and Nano Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Enhancement of Heat Transfer Performance in Circular Tube Flow with the Use of Nanofluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 学会等名: 2013 International Symposium on Advanced Engineering
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] Heat Transfer Performance of Multi Heat Pipe Cooling Device with the Use of Alumina Nanofluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuichi TORII
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Heat Transfer Enhancement of Al_2O_3 Nanofluid Dispersed in Ethylene Glycol (2012)
  • 著者名/発表者名: Hajime YOSHINO and Shuichi TORII
  • 学会等名: Proceedings of INTERNATIONAL ENGINEERING SYMPOSIUM 2012
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] Heat Transfer Performance of a Multiple-Heat Pipe Cooling Device Using Pure Water and Alumina Nanofluid respectively as Working Fluid (2012)
  • 著者名/発表者名: Dao Danh Tung and Shuichi TORII
  • 学会等名: Proceedings of INTERNATIONAL ENGINEERING SYMPOSIUM 2012
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2012-03-04