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2021 年度 研究成果報告書

複合対流における融解量の新たな簡易予測方法に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19K04231
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関秋田大学

研究代表者

中村 雅英  秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (60172441)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード相変化 / 自然対流 / エネルギー貯蔵 / 融解
研究成果の概要

低凝固点水溶液中の融解はエネルギー貯蔵とも関連する重要な問題である.本研究では,Stokes-Einsteinの式とその補正式,さらにサスペンションの粘性に対する式から拡散係数を予測し,融解量予測式を導いた.次に,水平氷板の融解実験を行い,両者を比較した.その結果,今回の予測式が含む定数を調節すると,溶質が塩化カルシウムまたは塩化マグネシウムの場合には実験との一致が良くなるが,溶質が塩化ナトリウムの場合には一致が良くならないことが示された.さらに融解面近傍の流れを可視化し,溶質が塩化ナトリウム場合には,水中の自然対流が長時間維持されるというやや特異な性質を有することを明らかにした.

自由記述の分野

機械工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

相変化はエネルギー貯蔵の面からも注目されている。本研究は、相変化を理解するための重要な基礎となるものであるため、今後新たなエネルギー貯蔵方法を開発するための基礎として重要な役割を演ずる可能性がある。そのため社会的な意義がある。また本研究から、溶質の種類が融解に与える影響について興味深い知見が得られたことは重要で、このことは学術的な意義があるものと思われる。

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公開日: 2023-01-30  

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