| 研究概要 |
マイクロチャンネルはマイクロ熱交換器やマイクロリアクターなど,さまざまな分野での利用が予想され,その流れと熱伝達に関する研究が精力的に行われている.しかし,マイクロチャンネルを流れるガス流の熱伝達について系統的に調べたものはなく,現状ではマイクロチャンネルを流れるガス流の伝熱量を推定できない.本研究の目的は1.マイクロチャンネルの熱伝達について数値解析を行い,その特性を明らかにし,マイクロチャンネルを流れるガス流の伝熱量の推定法を確立すること.2.数値解析結果の検証である.
1.については壁面でのスリップの影響が十分に小さく,圧縮性と粘性消散の影響が支配的と考えられる流路高さが10〜100μmの平行平板流路を流れるガス流について数値計算を行い,壁面の熱的条件が等温および等熱流束の場合の熱伝達特性を明らかにし,さらに通常サイズのチャンネルを流れる非圧縮流れの伝熱量をベースにした伝熱量の推定法を提案した.さらにマイクロチューブの場合についても同様に伝熱量の推定法を提案した.
2.についてはマイクロチューブ出口のガス温度をレーザー誘起蛍光法で測定し,数値解析結果との比較を行い,レーザー誘起蛍光法によるマイクロチャンネルを流れるガス温の測定の可能性について検討を加えた.
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