| 研究課題/領域番号 |
18K13928
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
岡崎 峻 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (00747751)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 自励振動ヒートパイプ / 熱輸送 / 気液二相流 |
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| 研究実績の概要 |
従来の形状制約を排除し加熱部と冷却部を交互に配置した円形状の自励振動ヒートパイプ（ループ型OHP)を構築し，熱源の分散状況を変化させた状態で熱輸送特性を評価した．
円形状の自励振動ヒートパイプのループの全長は変化させずに，加熱部と冷却部の組み合わせをループ中に10箇所交互に配置させた条件から，5箇所，3箇所，2箇所，1箇所と加熱部と冷却部の分散条条件を変化させた条件で実験を実施した．
本実験には逆止弁を加熱部の入り口に設けた自励振動ヒートパイプを使用した．計測項目は，配管表面の温度とヒートパイプ内の複数個所の圧力である．
内部流体の絶対圧力の変動を複数個所で同時計測し発生する圧力振動の大きさを評価した結果，加熱部と冷却部をループ中に2か所以上設けた条件では，各熱負荷における絶対圧力は熱源の分散に関わらず同様の値を示していた．また，ドライアウトを起こしたと考えられる加熱部1セクション当たり熱量は，加熱部と冷却部をループ中に2か所以上設けた条件でほとんど同じであった．よって，熱源の位置によって内部を流動する流体の質量流量は影響されない可能性が示唆される．また，加熱部と冷却部をそれぞれ1か所設けた条件では圧力振動は観測されるが，正常に熱輸送が開始されず，定常的な熱輸送は観測されなかった．本実験結果から，熱輸送には熱源は2箇所以上必要であることがわかる．熱源が2箇所で熱輸送を実証した自励振動ヒートパイプの例は過去の研究では報告されておらずこの実験データの詳細な解析は自励振動ヒートパイプの挙動を解明するうえで非常に貴重なデータであると考えられる．本研究の結果，自励振動ヒートパイプを用いることでポンプなどの外部駆動力を用いずに，熱輸送経路の自由度のみならず，熱源の配置に関しても高自由度な熱輸送システムが構築可能であることを実験的に実証した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
申請時時に計画していた計画を順調に実施できている．
また，本研究を実施する中で過去の研究で，自励振動ヒートパイプに必要なターン数の下限を実験的に見出すことができており，本研究のみならず自励振動ヒートパイプの挙動回目に重要な知見と成果が得られていると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画通り，今までに得られたループ型OHPの面方向への熱輸送経路の自由度は設計指針を用いて，ハニカムパネルなど熱伝導率の低い構造体の表裏の温度差低減と面方向の熱輸送の双方を実現可能な試験モデルを構築し評価を実施する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画を行った際の見積額に対して，実際に購入する際に減額されたため．実験に使用する消耗品の購入費用として使用する．
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