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ナノ流体で満たされた発泡金属充填流路による革新的伝熱促進

研究課題

研究課題/領域番号 26289046
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関静岡大学

研究代表者

中山 顕  静岡大学, 工学部, 教授 (60155877)

研究分担者 桑原 不二朗  静岡大学, 工学部, 教授 (70215119)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワードナノ流体 / 強制対流 / 発泡金属 / 伝熱促進 / 機械的分散 / 多孔質体 / 多孔質 / 異常伝熱 / ナノ粒子
研究成果の概要

ナノ流体で満たした発泡金属充填流路により革新的な伝熱促進が可能となることを示した.アルミナ,シリカおよびダイヤモンドのナノ粒子を水に懸濁させたナノ流体を用いて一連の熱実験を実施した.アルミナのナノ流体が6%と最も高い熱伝導率の増加率を示すのに対し,ダイヤモンドのナノ流体は2%の増加率に留まった.これより,ナノ流体の有効熱伝導率は粒子の熱伝導率や体積分率のみならず多くに因子に支配されていることが分かる.ナノ流体の熱伝導率の増加率を超えて現れる異常伝熱促進は実験的に確認できなかった.これは発泡金属内の熱分散が大きく異常伝熱による伝熱促進効果を分離した形でとらえることができなかったためと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] ナノ流体で満たされた発泡金属充填流路における機械的分散に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      W. Zhang
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 43 号: 2 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.43.95

    • NAID

      130005464584

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A volume averaging theory for convective flow in a nanofluid saturated metal foam2016

    • 著者名/発表者名
      W. Zhang, W. Li, C. Yang and A. Nakayama
    • 雑誌名

      Fluids

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-35

    • DOI

      10.3390/fluids1010008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exact Solutions and Their Implications in Anomalous Heat Transfer2015

    • 著者名/発表者名
      W Li, C Yang, A Nakayama
    • 雑誌名

      Heat Transfer Enhancement with Nanofluids

      巻: 1 ページ: 1-45

    • DOI

      10.1201/b18324-3

    • ISBN
      9781482254006, 9781482254020
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An analytical consideration of steady-state forced convection within a nanofluid-saturated metal foam2015

    • 著者名/発表者名
      W. Zhang, W. Li and A. Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics

      巻: 769 ページ: 590-620

    • DOI

      10.1017/jfm.2015.131

    • 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] ナノ流体で満たされた多孔質体における粒子機械分散の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      Wenhao Zhang
    • 学会等名
      No. 16-33 日本機械学会熱工学コンファレンス
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノ流体の粒子機械分散と熱分散に関する一考察2016

    • 著者名/発表者名
      Wenhao Zhang
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      グランキューブ大阪
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heat transfer in porous media2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama
    • 学会等名
      International Conference on Research and Education in Mathematics (ICREM7(INSPEM), Kuala Lumpur, Malaysia.
    • 発表場所
      INSPEM, Kuala Lumpur, Malaysia.
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Convective heat transfer in a nanofluid saturated metal foam2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama
    • 学会等名
      Interpore 2015
    • 発表場所
      Padova, Italy
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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