愛知工科大学 工学部

伝熱・流体工学

エネルギー有効利用に関連する伝熱流動の研究

エネルギー有効利用に関連する伝熱流動の研究として、相変化、自然対流などの研究を行っています。固液相変化潜熱を利用して蓄熱を行う潜熱蓄熱技術の実用化では、蓄熱・放熱に時間を要するため、凝固、融解時の伝熱促進が重要となります。そのため、高熱伝導率・高気孔率の金属多孔体中に潜熱蓄熱物質を満たして熱伝導特性を高めた場合の凝固・融解特性の解明を行っています。この場合、融解時に液相の自然対流をともなうため、多孔体中の自然対流の研究もあわせて行っています。さらに固相生成を素早く行うために、固相を伝熱面に直接接触させずに生成する方法の研究、また、融解時間の短縮に有効な接触融解を用いた融解促進の研究なども行っています。エネルギーの有効利用においては、熱エネルギーの輸送、貯蔵、熱交換が行われます。熱の輸送、貯蔵、熱交換は流体の流れをともなうので、伝熱現象は流体の流れと密接な関連があります。そのため、流体工学に関連する研究も行っています。特に潜熱蓄熱では、円筒形や球形のカプセルに熱を貯蔵することも有効です。そこで、カプセル周りの流れやカプセル内の凝固・融解の研究も行っています。



  • 水平円柱内の固相が融解するときの固相形状。固相と液相の密度差により、固相は浮上または沈降します。 (上図:水、下図:パラフィン)


  • お椀を伏せた形状の半球容器底面を加熱したときの流れと温度の可視化写真。同心円状の青い高温流体が周期的に上昇しています。

椎名保顕教授


専門分野

熱流体力学/伝熱工学

経歴

日本原子力研究所(現:日本原子力研究開発機構)

メッセージ

大学では、勉学とともにサークル活動などを存分にしてください。そうすれば大学で人生最良の友人を得られます。


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