| 研究課題/領域番号 |
24656574
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
鈴木 亮輔 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80179275)
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| 研究分担者 |
木下 博嗣 福島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40177895)
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| 連携研究者 |
夏井 俊悟 北海道大学, 工学研究院材料科学部門, 助教 (70706879)
河本 邦仁 名古屋大学, 工学部応用化学科, 教授 (30133094)
舟橋 良次 独立行政法人産業総合研究所, 関西センター, 主任研究員 (60344107)
阿武 宏明 山口東京理科大学, 工学部電気工学科, 教授 (60279106)
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| 研究協力者 |
藤坂 岳之 北大, 工学院, 大学院生
SUI Hongtao 北大, 工学院, 大学院生
中川 淳史 北大, 工学部, 学生
伊藤 圭太 北大, 工学部, 学生
箱崎 英俊 福島高専, 専修科, 学生
石井 俊夫 北大, 工学研究院材料科学部門, 客員教授
MENG Xiangning 北大, 工学研究院材料科学部門, JSPS外国人特別研究員
LERTSATITTHANAKORN Charanporan King Mongkut University of Technology, 教授
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 熱電変換 / 水レンズ / エネルギー変換 / 屈折 / 集光 / 計算機実験 / 微分方程式 / 光学 / 熱電発電 / 太陽光 / 計算機シミュレーション / 伝熱現象 / 熱交換器 / 直流発電 / 出力 / 集熱 / 集光率 |
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| 研究概要 |
透明シートに水を溜めただけで作成できる水レンズを太陽光の集光集熱に用いる新しい提案を行った。半円筒形のレンズについて計算と実験で集光を確認した。理論的に水レンズの形状を計算する方程式を提示し、これを解いてレンズ形状を示した後、垂直入射光と斜め入射光についてその屈折を正確にトレースする数値解を示した。シートに入れた水量に応じて最適な張力が存在し、そのときに集光が最大になることを予言した。たとえば水面幅を1mと固定したときに得られる最大集光率は75を越す。斜め入射光に対する集光が効果的になる条件を計算で示した。これらにより太陽光の日周運動に対応する可変レンズの動作条件の設定が可能となった。
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