熱物性

混合気体の熱伝導率

(HFC-32/HFC-125) 系

松尾成信, 田中嘉之, 田谷智, 山本量一

1994 年 8 巻 4 号 p. 207-212
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.207

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HCFC-22の代替候補の一つである (HFC-32+HFC-125) 系の気相域における熱伝導率を、非定常熱線法を用いて測定した。得られた実測値の温度、圧力および組成依存性を表現する相関式を作成するとともに、 L-J流体モデルに基づく対応状態原理を用いて剰余熱伝導率の一般化を試みた。

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「対数法」による非定形試料の熱拡散率測定

李相玄, 寺井隆幸, 高橋洋一

1994 年 8 巻 4 号 p. 213-219
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.213

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レーザーフラッシュ法を用いて、非定形試料の熱拡散率を室温から800Kまで測定した。解析に対数法を用いることにより、試料の直径が小さい、試料が薄い、湾曲形状など、通常では測定困難と考えられている形状の試料でも5%程度の誤差で熱拡散率が測定できた。また、対数法を用いることにより試料の局所的な熱拡散率も同じ程度の誤差で測定可能であることが示された。

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分子動力学法による溶融シリコンの輸送現象の理解

柿本浩一

1994 年 8 巻 4 号 p. 220-225
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.220

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結晶育成時における物質輸送の基礎物性定数である溶融半導体の自己拡散係数を分子動力学法により求めた. 原子に働く力を計算する場合は, 経験的ポテンシャルである修正Stillinger-Weberポテンシャルを用いた. この結果, 従来実験的には求められていなかった自己拡散係数は, 10^-4cm²/sのオーダであることを予測した。

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非定常加熱による金属の熱拡散率の測定法

佐々木世治, 増田英俊, 高橋英則

1994 年 8 巻 4 号 p. 226-232
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.226

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定速昇温による固体の熱拡散率測定法を改良した非定常加熱による方法を提案した. まず測定に使われる式を誘導し, 本測定法の原理を説明した. 次に実際に測定を行う際に重要な, 試片の非定常一次元熱伝導の条件を満たすための測定部のふく射断熱法を示した. 著者らの既報で用いたのと同じ真空槽を持つ実験装置を用い, 熱物性値の知られている鉄を試片として実験を行い, 本測定法の妥当性を確かめた. さらに本測定法によってコンスタンタンの熱拡散率を測定した.

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ストリップフィンを有する伝熱管周りの水の凝固・融解に関する研究

平澤良男, 竹越栄俊, 紺矢浩史

1994 年 8 巻 4 号 p. 233-237
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.233

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本研究では、細長い矩形状のストリップフィンを取付けた横置き伝熱管周りの水の凝固・融解について実験的検討を加えた。今回は、周方向のフィン数を4-12枚の間で変えてフィンの体積率を変化させ、凝固あるいは融解速度に及ぼす影響を調べた。また、相変化過程における内部温度分布を測定し、さらに伝熱管表面における熱流束から求めたヌッセルト数とレイリー数の関係から液相部の自然対流を検討した。その結果、フィンの凝固・融解促進効果がかなり大きいこと、すなわち融解においては裸管の場合に比較して、フィンが存在することによって1.5-2.5倍の熱伝導寄与がみられた。

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雪室ゆきむろ

梅宮弘道

1994 年 8 巻 4 号 p. 238-243
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.238

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雪室は、雪国における生活から生まれた天然の冷蔵庫である。ここでは、この雪室の特徴、有効性、経済性及びその問題点について解説した。最後に具体例として雪室と帯水層蓄熱法を組み合わせたシステムを提案した。

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雪氷・水二相流の流動特性

服部賢, 白樫正高

1994 年 8 巻 4 号 p. 244-249
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.244

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雪氷を水に混ぜると、直管をはじめ各種の配管要素の圧力損失は増加するが、その程度はそれほど大きなものではなく、雪氷の分率が25%程度までならば長距離の管路輸送が可能と思われる。この実用化において障害となるのは雪氷・水二相流に特有の圧密型の閉塞である。これを克服するためには、雪氷粒子の付着力の測定方法の確立、閉塞発生機構の解明、およびこれらに基づく閉塞回避手段の確立が不可欠である。

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氷と雪の構造と熱物性

前野紀一

1994 年 8 巻 4 号 p. 250-255
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.250

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水の固相という意味では、現在のところ少なくとも11種類の氷の存在が確認されている。本稿では、その中の氷I_hの構造と熱物性、特に無秩序プロトン配置に関連する熱容量異常について述べる。また、氷I_hと空気の混合物である「雪」の構造と熱輸送について述べ、雪構造の形成メカニズムである焼結について触れる。

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水の過冷却現象

大河誠司, 斎藤彬夫

1994 年 8 巻 4 号 p. 256-262
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.256

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固液相変化を伴う潜熱蓄熱システムにおいて, 過冷却状態の存在は性能の低下を招くものであり, 従って, 過冷却現象を把握することが重要視されている. 本稿では, 固体面上での氷の発生過程を取り上げ, 固体面の面性状や面形状が凝固に及ぼす影響, 凝固のタイミングの予測および制御方法について解説する.

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リキッドアイスの生成とその利用について

福迫尚一郎, 山田雅彦

1994 年 8 巻 4 号 p. 263-268
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.263

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微細な氷粒子と液体との混合物, いわゆるシャーベット状の氷は, 通常の氷と異なり流動性を有することから, 撹拌などによる伝熱促進が可能であることや, 管輸送ができることなどの利点を有しており, 氷蓄冷熱システムの蓄冷材に用いられている他, 様々な目的に利用が可能である. 本稿では, シャーベット状氷の特徴等について述べるとともに, その生成と利用に関する最近の研究について紹介する。

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水溶液で満たされた多孔質体の凍結

岡田昌志, 松本浩二

1994 年 8 巻 4 号 p. 269-275
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.269

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水溶液で満たされた多孔質体の凍結は、凍結の進行に伴いマッシュ領域とよばれる固液共存領域での透過率が変化することにくわえ、水溶液の凍結に伴う溶質の排出とその溶質の拡散、マッシュ領域および未凍結領域内における温度差と濃度差に起因する二重拡散対流が相互干渉しながら進行する複雑な現象である。本報ではその凍結現象解明に不可欠なマッシュ領域での透過率がどの様な物理量に依存するかを検討するために, 著者らが提案した透過率の簡便な非定常測定法及びその測定結果について述べる。さらに水溶液で満たされた多孔質体の凍結における二つの基本的な系 (く形容器内及び水平円管まわりの凍結) に対して, 著者らが行なつた解析とそれに対応する実験について解説する。

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初心者のための測定技術入門 (2)

温度を測るテクニック (熱電対を正しく使う)

奥山邦人

1994 年 8 巻 4 号 p. 276-280
発行日: 1994/10/31
公開日: 2010/03/16

DOIhttps://doi.org/10.2963/jjtp.8.276

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熱電対は, 局所, 高応答の測定が可能で, 温度差の測定に便利な特徴をもつ温度計として広く用いられています. 構造が簡単で取扱いやすく, 測定器につなげば一応起電力程度の値を示すので手軽に利用されますが, そこにはともすれば見落としかねない多くの誤差要因があり, 正しい温度を測定しようとする場合には注意が必要です. ここでは熱電対の原理から, 作り方, 熱電対の取り付け, 測定器, 校正法にわたり, 正しい測定を行うための方法について解説します.

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