| 研究概要 |
近年,集積化,高密度化した各種の電子デバイスや熱機器の冷却に関連し,小型で高効率,高性能な冷却システムが求められている.本研究では冷却能十MW/m^2という高熱流束冷却をえるため,高サブクール強制流動沸騰を用いるが,所要の液体を出来るだけ少なくして効率化を図るためジェット方式で液体の供給すると共に,液滴系の大きさ,衝突速度,液滴列数などを制御する新しい沸騰蒸発方法について現象基礎に関する系統的な実験を行うと共に,その蒸発器,小型冷凍冷却システムへの応用について研究することを目的として開始した.初年度の平成18年度は,基礎実験として,単一ノズルからの単一ジェットの実験を低圧下(約0.01Mpa)で行ない,液体流量を変化させた時の沸騰伝熱特性を調べた.特に伝熱面としては#400エメリー紙仕上げの通常面と高性能伝熱面(日立サーモエクセル)を用いた.2年次の平成19年度は単一液滴,多液滴列,連続衝突液柱の3種の液体供給系を採用し,伝熱面としては通常の金属面(10mm×10mmの銅製加熱面)の他,特にカーボンナノチューブを垂直に配向した面(上記銅製面に接着)の沸騰伝熱特性を調べた.その結果,液量を制限した場合でも十分に所期の伝熱特性を得ることが出来ること,カーボンナノチューブ配向面は予想に反し,ある流量の範囲では高い伝熱特性が得られるなどの興味ある結果が得られた.これらの結果は「超小型高性能冷却器の開発」(産総研プロジェクト)に応用された.
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