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分子動力学シミュレーションを用いた冷房空調用の蓄熱媒体の探索

研究課題

研究課題/領域番号 25889054
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

金子 敏宏  東京理科大学, 理工学部, 助教 (00711540)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード化学物理 / 計算物理 / 熱工学 / 氷 / 分子動力学 / 相転移 / ナノ細孔 / 蓄熱材料
研究成果の概要

ナノ多孔質体に分子を閉じ込めた系は数10K程度の範囲で融点を調整できる系として蓄熱媒体としての利用が期待されている.本研究では,理論および数値実験によりナノ多孔質体の細孔サイズが融点や結晶化に必要な過冷却度に与える影響を研究した.
まず,結晶化するときの自由エネルギー障壁を数値実験により測定し,特定の細孔サイズで自由エネルギー障壁が低くなることを明らかにした[Journal of Chemical Physics, 2014].つぎに,数値実験で予測された融点と Gibbs-Thomson の式から予測される融点を比較し,数値実験で予測された融点の複雑な変化を部分的に説明することができた.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Liquid-solid and solid-solid phase transition of monolayer water: High-density rhombic monolayer ice2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, J. Bai, K. Yasuoka, A. Mitsutake, and X.C. Zeng
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 140 号: 18 ページ: 184507-184507

    • DOI

      10.1063/1.4874696

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 平行平板型ナノ細孔に閉じ込められた分子の融点変化メカニズムの研究2015

    • 著者名/発表者名
      金子敏宏
    • 学会等名
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2015-06-03 – 2015-06-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノ多孔質体に閉じ込められた分子の融点変化メカニズムの研究2014

    • 著者名/発表者名
      金子敏宏
    • 学会等名
      第28回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      仙台市民会館(仙台)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Free energy surface of Water Confined in Slit Pores2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, J. Bai, K. Yasuoka, A. Mitsutake and X. C. Zeng
    • 学会等名
      International Symposium on Extended Molecular Dynamics and Enhanced Sampling
    • 発表場所
      Keio University, Mita Campus (Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多孔質体内部に閉じ込められた物質の融点変化メカニズムの研究2014

    • 著者名/発表者名
      金子敏宏
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Phase Transitions of Water Confined between Two Parallel Hydrophobic Surfaces2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, J. Bai, K. Yasuoka, A. Mitsutake and X. C. Zeng
    • 学会等名
      9th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Lisbon University (Lisbon, Portugal)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スリット型細孔中に閉じ込められた水分子の相転移2014

    • 著者名/発表者名
      金子敏宏,J. Bai,泰岡顕治,光武亜代理,X. C. Zeng
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phase Transitions of Water Confined in Slit Pores2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, J. Bai, K. Yasuoka, A. Mitsutake and X. C. Zeng
    • 学会等名
      3rd International Conference on Molecular Simulation [ICMS2013]
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 金子敏宏個人ページ

    • URL

      http://toshihiro-kaneko.tonkotsu.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京理科大学教員プロフィール

    • URL

      http://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?683d

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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