| 研究課題/領域番号 |
25350117
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 神戸山手短期大学 |
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研究代表者 |
原 知子 神戸山手短期大学, その他部局等, 准教授 (40192281)
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| 研究分担者 |
吉永 隆夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40158481)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 煮物 / ポーラスメディア / 対流 / 微小重力 / 回転 / 電子レンジ |
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| 研究概要 |
煮物調理では，加熱時に容器内での煮汁温度が均一に上昇もしくは保持されることが重要であり，それには熱対流が大きな役割を果たす．本研究では，容器を回転させることにより発生する旋回流による遠心力浮力を用い，微小重力環境下であっても可能な対流加熱促進に関する解析と実験を行っている
解析では，流体で満たされたポーラスメディア内での流体運動と熱移動に関する定式化を行った．特に，運動方程式に現れる遠心力浮力項と重力浮力項の兼ね合いにより対流現象が大きく変わることがわかった．一方，実験ではターンテーブルを持つ電子レンジを用いて，水を入れたガラス容器中での水温上昇に関する予備実験を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
解析では，定式化で得られた方程式の数値解析コードの作成が終了しておらず，また，高レイノルズ数流れであるため何らかの平均操作が必要であり，その手法の検討を行っていたためである．
一方，実験では，マイクロ波加熱による水温上昇をワイヤレス小型温度ロガーを用いて詳細に調べる予定であったが，マイクロ波のため測定データの信頼性が十分ではなく，測定器のマイクロ波遮蔽のための方策を検討していたためである．
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| 今後の研究の推進方策 |
解析では，問題が３次元熱流体現象であり計算機に対する負荷が相当かかるため，まずスワールを考慮した2次元軸対称系で解析を行うことを考えている．また平均操作として一般的ではあるが，k - ε法が有効であることがわかり，この手法を計算コードに組み入れる予定である．
実験ではマイクロ波遮蔽を行った測定器を用いて得られた結果の検証を行う．また，実験装置の組み立てと計測システムの構築を行うため，電子レンジのターンテーブルの回転数が200rpmまで変化できるように新たにモータ・ギヤ系をレンジ本体に取り付け，パソコンを通してその回転数を制御できるようにする．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
理由：解析では,数値計算コードの作成を行っていたため,数値解析を実行する際の計算機チューニングに必要な部品購入が遅れた．一方,実験では温度測定器のマイクロ波遮蔽のための方策を検討していたため,実験に用いる部品購入と組み立て発注が遅れたため．
使用計画：当該年度使用できなかった，計算機部品と実験装置関連費用は次年度使用の予定である．
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