マイクロスラリー内の熱・振動伝搬相互作用の解明と能動制御

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360104
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山田 雅彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70230480)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池川 昌弘 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80333623) ; 川南 剛 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20281793)
• Keywords: マイクロスラリー / 媒質振動 / 熱移動制御 / 伝熱促進 / 粉体 / 微粒子 / 振動伝播

Research Abstract

1.実験の遂行および諸因子の効果の検討と整理
平成15年度に製作した実験装置を用いて,供試スラリーには,微細ガラス粉やパーライト粉など様々な種類および粒子径の粉体を用いたスラリーを採用し,常圧気体中および加圧気体中のそれぞれの場合において,熱移動特性に及ぼす粉体および周囲雰囲気の条件に関して各因子の影響の検討をおこなった.振動場に関しても,同様に様々な粉体の条件に対して,振動周波数を変化させ振動伝播特性を実験的に把握した.また,温度場および振動場の伝播特性に及ぼす諸因子の効果に関して,温度場と振動場が相互に連成して影響する場合の実験結果の蓄積とその検討を行った.
2.温度場と振動伝搬の相互関係に関する検討
振動伝搬と熱移動の相互作用に関して,上記1の結果の整理・検討を行い,熱移動を主にスラリーを形成する粉体粒子が支配する場合,粒子層の振動により粒子の接触状態が影響を受け,その結果熱移動性能が低下する場合があることを明らかにした.これらの検討の結果,影響を及ぼす制御因子として,粒子素材の熱物性のみならず,その弾性率や密度による層内の固有振動数と加振振動数の関係などが大きく影響することが明らかとなった.
3.シミュレーションモデルの構築
上記の検討結果に基づいて,微細粒子スラリー中の熱および振動伝播に関する数値シミュレーションを実施するため,解析モデルの構築を行った.本解析モデルの妥当性の検証および数値解析の遂行は,平成17年度において実施する.