極低温固液二相スラッシュ流体の伝熱・流動複合機構の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360091
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大平 勝秀 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30375117)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 極低温流体 / 熱工学 / 流体工学 / スラッシュ流体 / 固液二相流 / 強制対流熱伝達

研究概要

スラッシュ流体とは極低温液体中に同成分の固体粒子が混在する非ニュートン性を有する固液二相流体である。スラッシュ窒素を使用して、円管、正方形管、正三角形管、収縮・拡大管、コルゲート管の伝熱・流動実験を流速、固相率、熱流束等をパラメータとして行った。スラッシュ流体の圧力損失低減と、低減に起因する熱伝達劣化が複合する伝熱・流動メカニズムが実験および数値解析により明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical Study of Flow and Heat-transfer Characteristics of Cryogenic Slush Fluid in a Horizontal Circular Pipe (SLUSH-3D) (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira, A. Ota, Y. Mukai, T. Hosono
  • 雑誌名: Cryogenics 巻: Vol.52(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 収縮・拡大管およびコルゲート管を流動するスラッシュ窒素の圧力損失低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大平勝秀、奥山惇、中込圭、高橋幸一
  • 雑誌名: 低温工学 巻: 47巻 ページ: 240-250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-drop Reduction and Heat-transfer Deterioration of Slush Nitrogen in Horizontal Pipe Flow (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira, K. Nakagomi, N. Takahashi
  • 雑誌名: Cryogenics 巻: Vol.51 ページ: 563-574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-drop Reduction Phenomenon of Slush Nitrogen Flow in a Horizontal Pipe (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira
  • 雑誌名: Cryogenics 巻: Vol.51 ページ: 389-396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study of Slush Nitrogen Flow in a Horizontal Pipe (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira, Y. Mukai, A. Ota
  • 雑誌名: Proceedings of the Twenty-Third International Cryogenic Engineering Conference ページ: 275-280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a High-Efficiency Hydrogen Transportation and Storage System using Slush Hydrogen (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira
  • 雑誌名: Proceedings of the Twenty-Third International Cryogenic Engineering Conference ページ: 269-274
  • 査読あり
• [学会発表] 水平管内を流動するスラッシュ窒素の圧力損失低減現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大平勝秀
  • 学会等名: 第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会(招待講演)
  • 発表場所: 金沢歌劇座(石川県)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Numerical Study of Slush Nitrogen Flow in a Horizontal Pipe (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira
  • 学会等名: International Cryogenic Engineering Conference
  • 発表場所: Wroclaw (Poland)
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Development of a High-efficiency Hydrogen Transportation and Storage System using Slush Hydrogen (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira
  • 学会等名: International Cryogenic Engineering Conference
  • 発表場所: Wroclaw (Poland)
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Development of a High-efficient Hydrogen Energy System using Slush Hydrogen (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ohira
  • 学会等名: Asian Conference 2009 on Applied Superconductivity and Cryogenics,(Invited Lecture)
  • 発表場所: Matsue (Japan)
  • 年月日: 2009-12-08
• [備考]
  • URL: http://www.ifs.tohoku.ac.jp/