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2023 年度 研究成果報告書

高クヌッセン数マイクロ熱流動場の制御を実現する表面ナノ構造の探索

研究課題

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研究課題/領域番号 21K03853
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19010:流体工学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

山口 浩樹  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50432240)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード高クヌッセン数流れ / 適応係数 / 境界条件
研究成果の概要

高クヌッセン数となるマイクロ熱流動場はその大きい比表面積から境界条件に強く影響される.そこで,境界条件のパラメータとなる分子の固体表面への適応度を統計的に表す適応係数に着目した.加工や修飾を施した固体表面に対して適応係数を計測することにより,様々な適応係数を持つ固体表面を探索し,表面性状と境界条件の関係を調査した.
同一の固体表面試料に対して,熱輸送に関するエネルギー適応係数と流動抵抗に関する接線方向運動量適応係数を計測した.その結果,従来の知見とは異なり特性が単調に変化しない可能性が示唆された.また結果を相補的に用いることで,従来の散乱モデルでは表現できない条件が存在することも明らかとなった.

自由記述の分野

分子流体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高クヌッセン数のマイクロ熱流動場の状態を決定づける重要な要素としての固体表面における境界条件について,同一の固体表面試料に対して複数の適応係数を計測することにより探索した.その結果としてこれまでにはあまり知られていない特性をいくつか明らかにすることができ,得られた知見を発展させることによって将来的には固体表面を用いたマイクロ熱流動場の制御につながることが期待される.さらにその結果としてより効率的なマイクロ熱流動場の利用が可能になっていくと考えられる.

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公開日: 2025-01-30  

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