| 研究課題/領域番号 |
17360088
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
工藤 一彦 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (40142690)
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| 研究分担者 |
黒田 明慈 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90202051)
持田 明野 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (50241352)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| キーワード | 潜熱蓄熱スラリー / 固化率測定 / 透過率 / 反射率 / モンテカルロ法 / パラフィン微粒子 / 粒子群ふく射透過 |
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| 研究概要 |
本研究では、パラフィンを界面活性剤により水中に微粒子として多数懸濁させた潜熱蓄熱スラリ(PCM媒体)を対象とし、「潜熱蓄熱スラリ中のパラフィン微粒子の固化率を光学的手段を用いて定量的に計測する手法を確立すること」を目的としている。
研究期間中に、粒径分布を有し、光学特性の異なる粒子が混在するパラフィン微粒子を懸濁したスラリ層に、670nmのレーザー光を当てた時の、層の透過率と反射率を求める、モンテカルロ法を用いた解析手法の開発と、このようなスラリ層のレーザ透過・反射特性の測定実験を行い、当該解析手法の開発と、これに用いるための、実験結果を説明できる粒子形状モデルを確立した。この結果、以下の結論が得られた。
1.本解析手法による粒子充填層の透過・反射特性解析結果は、他の文献値と10%以内の誤差で一致し、解析手法の検証がなされた。
2.パラフィン固化率増加に伴う透過光強度減少および反射光強度増加は、固化に伴う微粒子表面の反射特性の変化が大きく関与していることが示された。
3.実際の実験で固化に伴い粒子表面にくぼみができることから、くぼみをつけた粒子の反射特性モデルを作成し、実験結果と一致する反射・透過特性を得ることができた。
以上、本研究で開発した解析手法と粒子モデルを使用することにより、パラフィン微粒子懸濁スラリ層でのレーザ光の透過率と反射率計測結果から、パラフィン微粒子の固化率を定量的に計測することが可能となった。
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