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2022 年度 研究成果報告書

冷熱最大活用のための低温流れの燐光温度速度計測法開発と乱流熱流束の計測

研究課題

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研究課題/領域番号 20H02073
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

染矢 聡  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 副研究部門長 (00357336)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード可視化 / 燐光 / 温度 / 低温
研究成果の概要

有機と無機の蛍光素材の低温における発光特性を評価して、0℃から-190℃の温度変化に対して、発光強度が二倍以上強くなる物質を、無機蛍光体6種類、金属錯体4種の10種見いだした。金属錯体分子については発光強度が平均で-5%/℃変化したものもあり、発光強度、寿命とも強い温度依存性を示した。これを用いて-60℃~-40℃の温度の伝熱面をパルス通電加熱した際の過渡的な温度変化を行った。金属錯体の場合に温度測定精度±1.29℃、耐食性の強い無機蛍光体の場合は温度測定精度±1.73℃を得た。また、金属錯体を含有する粒子を作成し、-30℃の低温液体流れの温度速度同時計測にも成功した。

自由記述の分野

流体計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

サーモカメラなど他の手法では測定できない低温の温度場計測を実現した.将来の液体水素やLNGなど冷熱が増えているが,その多くを捨てている.極低温の温度分布を利用する学術研究や,冷熱エネルギーを有効活用するための技術開発には本計測技術が不可欠である.また,表面温度だけでなく,低温の流体の温度速度も測定可能となった.本計測手法は,冷蔵冷凍ショーケースのヒートポンプなど低温の冷媒を使う機器の高効率化にも有用である.

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公開日: 2024-01-30  

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