| 研究課題/領域番号 |
25350117
|
|---|
| 研究機関 | 神戸山手短期大学 |
|---|
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)
|
|---|
| 研究分担者 |
吉永 隆夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40158481)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 煮物 / ポーラスメディア / 対流 / 微小重力 / 回転 / マイクロ波加熱 |
|---|
| 研究実績の概要 |
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，具材と煮汁を入れた回転容器を加熱することにより，発生する旋回流による遠心力浮力を用い，微小重力環境下における対流加熱促進の効率の良い方法を解析と実験により調べることを目的とする．
解析では具材‐煮汁系を流体で満たされたポーラスメディアでモデル化し，回転流の流体運動と熱移動に関する定式化を行った．特に，ポーラスメディア内での流体の乱流現象を考慮したモデル化を行った．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，具材と煮汁を入れたガラス容器中でのマイクロ波加熱を行い，温度上昇に関する実験を行った．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
軸対象流れにおける乱流モデルをk‐ε法を用いた数値解析を行っているが，より精密な解析を行うためには３次元流れを考慮する必要がある．そのため現在のところ，計算時間の短縮とより精度の高い計算のためのアルゴリズムを改良する必要がある．
一方，実験では電子レンジ中での回転容器中での温度測定に用いるワイヤレス温度ロガーがマイクロ波のため正常に働かないため，温度測定ができていない．光ファイバー等を使った測定器はマイクロ波中では使えるが，回転容器中での局所的な温度の測定のためには不向きであり，現在対策を考えている．
|
| 今後の研究の推進方策 |
数値解析に関しては，新しいアルゴリズムによる３次元解析を行う予定である．実験に関しては以下の二つの方策が考えられる：(i)加熱方法をマイクロ波加熱から電熱加熱に変更する．電熱加熱の場合，ワイヤレス温度ロガーは正常に機能し，遠心力浮力による対流加熱による温度変化の測定が可能である．しかし，実験装置の大幅な改良が必要である．(ii)回転がない場合のマイクロ波加熱による温度変化等の測定を光ファイバーケーブルによる有線温度ロガーにより行う．さらに回転時の温度変化は放射温度計などによる間接測定を用いる．しかしその場合，表面温度のみの測定になり，解析との比較のための十分な結果が得られない恐れがある．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
解析では３次元計算のためのさらに高速なアルゴリズムを作成しているため，適切なプロセッサー等の購入に至っていない．一方，実験では装置変更や追加測定器の選定を行っていたため．
|
| 次年度使用額の使用計画 |
予算は計画に従って，解析では新しいプロセッサーの購入に充てる．一方，実験では新しい装置の作成と測定器の購入に充てる．
|
