自己湿潤水溶液の沸騰伝熱特性の研究－限界熱流束向上と冷却デバイスへの応用－

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560245
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 庄司 正弘 神奈川大学, 工学部, 教授 (00011130)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 沸騰 / 限界熱流束 / 自己湿潤液体 / ブタノール水溶液 / 冷却デバイス / マイクロミニチャネル

研究概要

高効率な微細構造冷却デバイスのための沸騰媒体として、自己湿潤液体、特にブタノール水溶液について沸騰伝熱特性を調べた。すなわち、水平加熱細線の成果を踏まえ、ミニチャネル内強制流動沸騰、プール定常及び非定常冷却の実験、伝熱メカニズムに関連した成分の選択的蒸発や、発生気泡の合体や微細化について同時並行的に研究を行い、その総合結果として、ブタノール水溶液が極めて有効な沸騰媒体であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] 沸騰の研究,機械の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘
  • 雑誌名: 養賢堂 巻: 第64巻、第10号(ISNN0368-5713) ページ: 809-815
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブタノール水溶液の限界熱流束 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西口昇太郎、庄司正弘
  • 雑誌名: Thermal Science and Engineering 巻: Vol.20, No.1(ISNN0918-9963) ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 沸騰研究の50年 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘
  • 雑誌名: 日本伝熱学会誌「伝熱」 巻: 51巻、214号(ISNN1344-8692) ページ: 21-29
  • 査読あり
• [学会発表] 各種液体の限界熱流束に関する実験的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘(他3名)
  • 学会等名: 第51回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: アクトシティ浜松コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-22
• [学会発表] ブタノール水溶液の沸騰伝熱特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘(他2名)
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2013講演論文集
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2013-10-19
• [学会発表] ブタノール水溶液の沸騰熱伝達 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘
  • 学会等名: 機械学会年次大会講演論文集
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター
  • 年月日: 2013-09-09
• [学会発表] CHF on a horizontal wire (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Shoji
  • 学会等名: Pre-seminar of ICNMM2013, Bild.-1, Faculty of Eng.
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido University
  • 年月日: 2013-06-16
• [学会発表] 水平加熱極細線上の限界熱流束 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘(他2名)
  • 学会等名: 第50回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 仙台ウェスティンホテル
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] Butanol Aqueous Solution as a Useful Liquid of Boiling–Various Aspects of Boiling- (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Shoji
  • 学会等名: Keynote paper in Proc. of ISHTEC2012: 4th International Symposium on Heat Transfer and Energy Conservation
  • 発表場所: South China University of Technology, Guangzhou China
  • 年月日: 20120106-09
• [学会発表] 水平加熱極細線CHFの細線径依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘(他1名)
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2012講演論文集
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] ブタノール水溶液を用いた加熱面の急冷における沸騰伝熱特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘(他2名)
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] ブタノール水溶液の沸騰挙動に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西口昇太朗(発表者)、庄司正弘
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] 対向2気泡の合体に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 諸隈崇幸(発表者)庄司正弘他1名
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] ブタノール水溶液の沸騰における発生気泡内蒸気成分の測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司正弘(他3名)
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2012-05-30