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相変化蓄熱材を用いた舶用ハイブリッド蓄熱システムの実測および数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 26820381
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 船舶海洋工学
研究機関神戸大学 (2015)
神戸市立工業高等専門学校 (2014)

研究代表者

柴原 誠  神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 特命助教 (70628859)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード相変化蓄熱材 / 排熱回収 / 船舶工学 / 熱工学 / 過冷却
研究成果の概要

本研究では相変化蓄熱材の探索及び溶融過程の解明を目的に, 排熱回収用熱交換器に関する熱伝達率を計測し, また, 相変化蓄熱材の溶融過程を数値シミュレーションにより明らかにした. 相変化蓄熱材の選定するために, 潜熱量と融点に関する実測及び熱分析を実施した. さらに排熱回収時に必要となる蓄熱材の自然対流熱伝達率を計測した. また, 排ガス側の熱伝達に関してはガスループ内に試験発熱体を設置し, 熱伝達率の計測及び数値シミュレーションを実施した. 一方, 蓄熱側は蓄熱時の溶融過程を数値シミュレーションにより明らかにし, 種々の蓄熱条件における予測モデルを構築した.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Transient forced convection heat transfer for nitrogen gas flowing over plate heater with exponentially increasing heat input2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shibahara; Qiusheng Liu; Katsuya Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 95 ページ: 405-415

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.12.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal Characteristics of Phase Change Materials for Waste Heat Recovery System2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto.Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    • 雑誌名

      日本マリンエンジニアリング学会誌

      巻: 50 ページ: 63-70

    • NAID

      130005433401

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] HEAT TRANSFER ENHANCEMENT OF HEAT EXCHANGER INSERTED TWISTED PLATES FOR CARBON DIOXIDE GAS2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shibahara
    • 雑誌名

      Frontiers in Heat and Mass Transfer

      巻: 6 ページ: 013009-013009

    • DOI

      10.5098/hmt.6.9

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Transient Critical Heat Flux for Subcooled Water Flowing Upward in Vertical Small Tube with Exponentially Increasing Heat Inputs2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Yuji Nakamura, Takeo Muroga, Masayuki Tokitani, Hiroyuki Noto
    • 学会等名
      The Fisrt Pacific-Rim Thermal Engineering Conference
    • 発表場所
      Waikoloa Beach Marriott Resort and Spa, Hawaii's Big Island (Hawaii・USA)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 潜熱蓄熱材を用いた中低温排熱回収に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    • 学会等名
      第85回マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県・富山市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Melting Process of Phase Change Materials for Waste Heat Recovery Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto.Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Montan University (Leoben・Austria)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental and Numerical Investigation of Melting Process in PCM Storage2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shibahara
    • 学会等名
      ASME 2015 Power and Energy Conversion Conference
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, California, USA
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental and Numerical Investigation of Melting Process in PCM Storage2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shibahara
    • 学会等名
      2015ASME POWER AND ENERGY
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (San Diego・USA)
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相変化蓄熱材を用いた舶用蓄熱システムに関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      柴原誠
    • 学会等名
      日本マリンエンジニアリング学会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県国際総合センター)
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermal Storage System Uisng Phase Change Material for Ship2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shibahara
    • 学会等名
      10th International Symposium on Marine Engineering
    • 発表場所
      Harbin, China
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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