| 研究課題/領域番号 |
25420146
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
鹿野 一郎 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (10282245)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 沸騰熱伝達 / 熱伝達促進 / 電気流体力学 / 静電圧力 |
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| 研究概要 |
本研究では，低温度域（65℃～100℃）で，スーパーコンピュータのCPUの発熱よりも高く，光通信や機械加工に使われるレーザーダイオードの発熱にも対応できるフッ素系冷媒による沸騰冷却法を研究している．これが実現できれば，小型でメンテナンス性の良い冷却が可能となり，高性能で省スペースな従来には無かった冷却装置を提案できる．また，水の沸点以下の温度（65℃から100℃）の工場排水で稼働できる蒸気タービン型発電装置などへの応用も期待できる．
本研究では，電気流体力による沸騰熱伝達促進機構を明らかにし，さらに冷却能力の高いマイクロ熱交換器を開発することを目的としている．そのために，電界によって蒸気泡の挙動が制御できるマイクロオーダの最適電極形状を提案し，この電極を組み込んだ沸騰型マイクロ熱交換器の試作と性能評価を行った．その結果，蒸気泡がスムーズに加熱面から排除されるような電極構造と条件（スリット幅や電極の設置高さ）を明らかにした．次に，電気流体力効果として，蒸気法と液体の界面に働く静電圧力の発生が沸騰の促進に重要なことを明らかにした．この静電圧力と蒸気泡の挙動を詳細に観察して，沸騰メカニズムモデルの構築を試みた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
マイクロ電極構造の最適化と最適設置条件が予定通りの進捗状況であった．沸騰メカニズムモデルの構築のための実験データの整理と理論構築は前倒しで進んでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
理論構築を中心に行い，理論モデルと実験データとの相関を調べてモデルの現実性の評価に着手する．また，伝熱面上の微細構造化による熱伝達促進効果と電気流体力学効果との相乗効果を評価する．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
今年度は，時間内の教育・研究研究活動によって計画が前倒しで進んだため，担当学生に対する謝金の支出が無かった．従って，人件費・謝金の支出がゼロとなり，次年度使用額欄が0以上となった．
翌年度分として請求した助成金と合わせて，人件費・謝金を計画的に使用する予定である．
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