脳の血管系と大脳皮質の伝熱機構由来の伝熱促進技術と数理モデルの開発

• 研究課題/領域番号: 24K00821
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 巽 和也 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (90372854)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2025年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2024年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 対流伝熱 / 血管系 / 拡大伝熱面 / 人体熱学 / ネットワーク構造

研究開始時の研究の概要

ヒト深部体温は高い精度で一定に制御されることを我々はよく知っている．工学でも物体の加熱・冷却と温度制御は重要な課題である．本研究では脳の血管系の対流伝熱による温度制御機能を基にして，ネットワーク構造を有する流路と発熱体との境界面の構造から構成される3次元対流伝熱構造を検証し，物体の伝熱と温度を高い効率・信頼性で制御できる技術の実現に向けて，数理モデルの開発およびネットワーク構造を実装したマイクロ流路を用いた実験と数値解析的検証を行う．研究の数理モデルから得られる物理的知見により，脳の温度制御機構の解明と熱機器の冷却や熱交換器設計の指針提示に応用できるサーマルコンパクトモデルの開発に挑戦する．