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バブルダイナミクスに及ぼす表面性状効果を利用する最適沸騰面に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26889044
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
研究機関九州大学

研究代表者

Shen Biao (SHEN Biao)  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 学術研究員 (80730811)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードプール沸騰 / 親水撥水複合 / 沸騰開始 / 減圧下沸騰 / 数値シミュレーション / 拡散界面法 / マッハ・ツェンダー干渉計 / boiling heat transfer / wettability / superhydrophilicity / superhydrophobicity / bubble dynamics / dissolved air / Marangoni convection / subcooled boiling
研究成果の概要

我々は空間的に異なる濡れ性を有する伝熱面(親水撥水複合面)を製作し,そのような伝熱面が優れた伝熱性能を示すことを明らかにした.大気圧において,親水撥水複合面上では沸騰開始過熱度が著しく低下する.これにより高効率な沸騰伝熱の低熱流束の用途への拡張が可能となる.また,減圧下では,沸騰開始時の大きなオーバーシュートを抑制できる.
さらに,我々は拡散界面法を用いた2成分系の相変化に関する数値シミュレーションを行い,溶存ガスの濃度によって気泡挙動が異なるという結果を得ている.

報告書

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

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Bubble activation from a hydrophobic spot at “negative“ surface superheats in subcooled boiling2015

    • 著者名/発表者名
      Shen, B., Suroto, B.J., Hirabayashi, S., Yamada, M., Hidaka, S., Kohno, M., Takahashi, K. and Takata, Y.
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 88 ページ: 230-230

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2014.10.054

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 減圧下における撥水斑点加工面上の沸騰伝熱および気泡挙動2016

    • 著者名/発表者名
      山田将之
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Boiling heat transfer enhancement with hydrophobic islands at sub-atmospheric pressures2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M.
    • 学会等名
      the 1st Pacific Rim Thermal Engineering Conference
    • 発表場所
      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] Boiling heat transfer enhancement on heterogeneous surfaces with spatially varying wettability2016

    • 著者名/発表者名
      Shen, B.
    • 学会等名
      Workshop on Thermal Issues for Hydrogen and Related Energy Systems
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-02-04
    • 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] Saturated boiling of water on biphilic surfaces under sub-atmospheric pressure2015

    • 著者名/発表者名
      Shen, B.
    • 学会等名
      The 14th UK Heat Transfer Conference
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サブクール状態における撥水斑点上の単一気泡の挙動におよぼす溶存空気の影響2015

    • 著者名/発表者名
      山田将之
    • 学会等名
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Pure subcooled boiling of waterobserved on a surface with mixed wettability2015

    • 著者名/発表者名
      Shen, B.
    • 学会等名
      International Workshop on Phase Change and Wetting Phenomena
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2015-06-02
    • 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] Formation of air-rich bubbles on a superbiphilic surface in subcooled boiling2015

    • 著者名/発表者名
      Shen, B.
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Boiling and Condensation Heat Transfer
    • 発表場所
      Boulder, CO., USA
    • 年月日
      2015-04-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of air-rich bubbles on a superbiphilic surface in subcooled boiling2015

    • 著者名/発表者名
      Shen, B., Yamada, M., Orejon, D., Suroto, B.J., Hidata, S., Kohno, M., Takahashi, K., Takata, Y.
    • 学会等名
      9th International Conference on Boiling and Condensation Heat Transfer
    • 発表場所
      Boulder, CO., USA
    • 年月日
      2015-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pool boiling on a biphilic surface2015

    • 著者名/発表者名
      Shen, B.
    • 学会等名
      Workshop on thermal issues for hydrogen and related energy systems
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2015-02-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Subcooled boiling on a heterogeneous surface with mixed wettability2014

    • 著者名/発表者名
      Shen, B.
    • 学会等名
      Workshop on thermo-fluidic dynamics at micro-/nano-scales, Shanghai Jiao Tong University
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2014-11-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-09-09   更新日: 2017-05-10  

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