| 研究課題/領域番号 |
26630068
|
|---|
| 研究機関 | 九州工業大学 |
|---|
研究代表者 |
長山 暁子 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60370029)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 沸騰伝熱 / 分子動力学解析 / ナノ・マイクロキャビティ / 固液界面 / 核生成理論 / 濡れ性 |
|---|
| 研究実績の概要 |
沸騰は伝熱における重要な現象でありながら，学術的には未解明な点が多い．沸騰伝熱性能を向上するにあたって，従来から数μmから数百μmオーダーのキャビティを固体表面に形成する技術がよく知られるが，近年ナノキャビティを固体表面に形成する技術が注目されている．しかし，これらのナノ・マイクロキャビティは，発泡点密度または気泡の離脱との関連性が不明のまま，沸騰伝熱促進あるいはCHF向上のメカニズムが理解されていない．本研究では，非平衡分子動力学法を用いて，ナノキャビティの形状や固液界面エネルギー（濡れ性）などを含めた伝熱面の表面性状が核生成に及ぼす影響を解明し，沸騰現象に対する最も基本的な理解を得ることを目的とする．今年度は，初年度から形成した分子動力学シミュレーションの計算系に対して，引き続き，ナノキャビティにおける核生成，気泡の離脱現象の計算を実施した．濡れ制御による形成したナノ気泡について，活性キャビティと不活性キャビティの固液界面エネルギーを評価し，活性キャビティの有効サイズ範囲を調べた．また，実験による検証を試みた．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
分子動力学解析はおおむね予定どおりに進んでいる．今年度は，初年度から形成した分子動力学シミュレーションの計算系に対して，引き続き，ナノキャビティにおける核生成，気泡の離脱現象の計算を実施した．濡れ制御による形成したナノ気泡について，活性キャビティと不活性キャビティの固液界面エネルギーを評価し，活性キャビティの有効サイズ範囲を調べた．
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は引き続き分子動力学解析を進めていき，修正したYoung-Laplace式に基づいた核生成理論を構築する．さらに，理論体系を検証できる実験を実施する．最終年度では，国際学会にて成果発表を予定している．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
国際学会の開催日程の都合が合わず，旅費が予定通りに使用しなかった．
|
| 次年度使用額の使用計画 |
2016年9月に開催する第27回輸送現象国際シンポジウム（ISTP)にて成果を発表するとともに，2017年3月に開催する第6回マイクロ・ナノテクノロージ国際シンポジウム(ISMNT)にて成果を発表する予定である．
|
