日本伝熱シンポジウム講演論文集
第47回日本伝熱シンポジウム
選択された号の論文の363件中1~50を表示しています
Volume I (A-E)
A11 OS3-1 水素エネルギー技術1 ―水素物性―
  • 迫田 直也, 進藤 健太, 本村 晃一, スプリアトノ -, 新里 寛英, 河野 正道, 高田 保之, 藤井 丕夫
    セッションID: A111
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    水素利用社会の実現に向け,高温,高圧域における水素物性のニーズが非常に高まっている.このような背景のもと,本研究ではバーネット法によって473 K,100 MPaまでの水素のPVT性質を測定した.そして,本実測値と0.1 %以内で一致し,第2および第3ビリアル係数の挙動を良好に再現することができるビリアル状態方程式を作成した.さらに,温度領域を拡張すべく,773 K,1 MPaまでの定容積法によるPVT性質測定装置を開発したので報告する.
  • 田島 功基, 城田 農, 迫田 直也, 高田 保之, 伊藤 衡平
    セッションID: A112
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    水素エネルギーシステムでは,金属・高分子材料に加えて、液体も高圧の水素ガスに曝される。コンプレッサーにおける潤滑油、水電解における水、KOH水溶液が高圧水素に曝される。安全かつ、適切な水素エネルギーシステムを構築するために、これら液体に対する水素の溶解度を定量的に把握しておく必要がる。しかし高圧域における水素ガスの液体に対する溶解度は十分に整備されていない。そこで本研究では,アルカリ水電解も想定しながら、KOH水溶液の水素溶解度計測を実施したので報告する。気液平衡セルと質量分析器を使用する計測システムを開発し、室温下,大気圧~29MPa圧力下での水素溶解度を計測できたので報告する。
  • 諸江 将吾, 木村 浩一, ウッドフィールド ピーター, 深井 潤, 新里 寛英, 河野 正道, 藤井 丕夫, 高田 保之
    セッションID: A113
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    水素利用社会に向けて、水素の正確な熱物性値が重要となる。一般に水素は核スピンの向きが異なるパラ水素とオルソ水素の2種類の異性体からなり、それぞれ熱伝導率、比熱などの熱物性値が異なる。本研究では、水素の熱伝導率とオルソ・パラ存在比率をそれぞれ非定常短細線法およびラマン分光法により測定し、熱伝導率と存在比率の関係を明らかにする。
  • Challenge of high accuracy measurement for differential pressure transducer
    Elin Yusibani, Yosuke Nagahama, Kohno Masamichi, Takata Yasuyuki, Pete ...
    セッションID: A114
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    The measurement of a pressure difference with high accuracy at extreme conditions is one of the challenges for this method. The pressure difference between the ends of the capillary is most often measured by a mercury U-tube. However, it is not convenient to use mercury in proximity of such extreme conditions with a flameable gas, especially in an urban area. A new capillary viscometer has been developed for measurement of the absolute viscosity of gases for high pressure and high temperature. The apparatus is simple and designed for safe-handling. The gas was supplied to the capillary tube through a pressure regulator system to maintain a steady state flow from a high-pressure reservoir tank. Two absolute pressure transducers were used as a pressure differential unit. The pressure difference along the capillary tube was calculated by subtracting the outlet pressure (Pout) from the inlet (Pin). This present study shows that the pressure differential sensor can measure viscosities of hydrogen and nitrogen for temperature ranges from 297 to 500 K and for pressures up to 99 MPa with a maximum deviation up to 2 % compared with existing correlations.
A12 OS3-2 水素エネルギー技術2 -物質移動・電流分布-
A13 OS3-3 水素エネルギー技術3 -PEMFC触媒層-
B11 反応・燃焼1
B12 反応・燃焼2
  • 福島 直哉, 常見 明彦, 沈 永三, 店橋 護, 宮内 敏雄
    セッションID: B121
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    閉空間内における火炎伝播機構を解明するため,詳細化学反応機構と輸送係数及び熱物性値の温度依存性を考慮し,比較的高レイノルズ数域で,三次元閉空間内乱流予混合火炎の直接数値計算 (DNS) を行った。燃焼器実機の単純かつ理想化されたモデルとして,直方体形閉空間を計算領域とした。三次元閉空間内における火炎の挙動や熱伝達特性を詳細に調べ,着火後の膨張による内圧上昇の影響を特に明らかにした。内圧上昇は,火炎面を薄くし熱発生率を上昇させるとともに,乱れを増幅させ火炎面を複雑にし,その面積を増大させ,結果として燃料消費率を向上させる。
  • 沈 永三, 山脇 孝明, 福島 直哉, 志村 祐康, 店橋 護, 宮内 敏雄
    セッションID: B122
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    局所的な火炎構造及び燃焼速度を評価するために,詳細化学反応機構と輸送係数及び熱物性値の温度依存性を考慮に入れた三次元水素・空気乱流噴流予混合火炎の直接数値計算を行った.計算対象は高速な未燃ガスと保炎用の既燃ガスで形成される平面噴流とし,噴流出口では未燃ガスの平均流入速度に一様等方性乱流の速度分布を重ね合わせた.計算結果から局所的な熱発生率と歪み速度や火炎面曲率との関係を明らかにした.さらに,火炎面の伸張を評価することで平均せん断を受ける火炎の非定常性を考察した.
  • 片山 牧人, 福島 直哉, 志村 祐康, 店橋 護, 宮内 敏雄
    セッションID: B123
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    本研究では,HCCIエンジン内の燃焼機構を解明するために,等温固体壁に囲まれたメタン・空気予混合気を対象として,輸送係数及び物性値の温度依存性と詳細化学反応機構を考慮に入れた自着火の二次元直接数値計算を行った.初期温度場または化学種の初期濃度分布に不均一性を与え,これらが燃焼機構およびNOx生成に与える影響を検討した.さらに,周期境界条件を適用した場合の結果と比較することにより,壁面での熱損失が未燃ガスの残量やCO及びHCの生成量に与える影響を明らかにした.
  • 門脇 敏, 八幡 将史, 小林 秀昭
    セッションID: B124
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    本研究では圧縮性ナビエ・ストークス方程式を基にした高温予混合火炎の数値解析を遂行し、エンタルピー一定条件下における不安定性を調べた。 数値解析の結果、燃焼速度は未燃ガス温度の上昇と共に増加することが分かった。 これは既燃ガス温度が一定であるため、既燃ガスと未燃ガスの温度差が小さくなるからである。 また、火炎面に微小な擾乱を与えた場合の火炎面の挙動を観察した。 ルイス数が小さいときに火炎はより不安定な挙動を示した。 これは、拡散・熱的効果が大きな影響を及ぼしているからである。
B13 反応・燃焼3
C11 自然エネルギー1
  • 小原 伸哉, 清水 良平, 直江 隆文
    セッションID: C111
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    植物シュートの形態進化を調査することで,受光システムに関する多くの貴重な情報を得られる可能性がある。過去の研究によって,直達光についての植物シュート形態の最適化については,いくつかの解析結果を得ることができた。しかしながら太陽光受光システムとしての応用では,直達光と拡散光の受光特性を知る必要がある。晴天の下では,全天日射に占める割合は拡散光に比べて直達光のほうが大きい。しかしながら曇天時では,拡散光の割合が大きくなる。そこで本研究では,拡散光の影響を取り入れた,植物シュート形態の受光特性について調査した。この結果,拡散光の割合と植物シュート形態での受光量の関係,およびシュート形態の特徴について明らかにした。
  • 平澤 茂樹, 川南 剛, 松山 皓昭, 中内 俊作, 田中 忠良
    セッションID: C112
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    平板型太陽熱コレクターの集熱効率向上のため,直径30cmの小型コレクター実験容器内部の真空圧力を変えて集熱板からの放熱量を測定した.太陽光の代わりにランプ光でガラス板を通して集熱板を加熱した.その結果,コレクター内部の圧力を10 kPa 以下にすると自然対流が生じなくなり放熱量が大気圧より30 %低減できることがわかった.さらにコレクターを屋根上に乗せることを想定してコレクターが30°傾斜した場合と水平の場合を測定した.その実験結果と伝熱計算の比較を元にして,0.1 Pa 以下の希薄気体伝熱にする場合など,真空平板型沸騰集熱方式による太陽熱コレクターの集熱効率向上策について検討した.
  • 矢野 歳和, 穂山 香奈, 石井 優希, 杉目  覚, 折笠 貴寛, 新野 正之, 鈴木 一行, 木皿 且人, 石川 東一郎
    セッションID: C113
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    現在、地球温暖化対策として再生可能エネルギー利用の促進が課題となっている。本研究では、熱電変換素子による発電と、発電以外の熱利用を組み合わせたシステムを構築することを目的としている。バイオマス利用としてペレットストーブや薪ストーブ、それに追尾方式の太陽熱電発電と熱利用のシステムを組合せ、剰余したエネルギーは電気と熱の複合スマートグリッドで貯蔵するシステムである。ペレットストーブとの太陽熱電追尾方式の実験結果とシステム検討結果について報告する。
  • 作田 光, 田子 真, 赤田 拡丈
    セッションID: C121
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
     地下数十メートルの深度における地熱エネルギーは,夏季には冷熱源,冬季には温熱源として利用できる.地熱エネルギーを利用するためには,坑井を掘削し,その中に地中熱交換器を構成する方法が一般的であり,例えば,U字管型地中熱交換器方式や同軸型地中熱交換器方式などが提案されている.
     本研究では,この様な従来より提案されている地中熱交換器とは異なる方式の螺旋管型地中熱交換器を考案し,その採熱特性について数値計算により検討を行うことを目的としている.
C12 自然エネルギー2
  • 星 朗, 赤澤 拓也, 藤本 勲, 菊岡 泰平
    セッションID: C122
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    研究室では木質バイオマス燃料の有効活用を目的として実用スターリングエンジンを開発し,これまで木質バイオマスの直接燃焼によるコージェネレーション利用に取り組んできた.そのエネルギーフローを調べたところ,燃焼エネルギーに対して約43%のエネルギーが排煙の熱として未利用のまま大気中に棄てられていることが明らかとなった. そこで本研究では,熱電変換モジュールを用いた排熱回収に着目し,排煙からの排熱回収・発電システムのプロトタイプを製作して実証試験を行ったので,その結果について報告する.
  • 早坂 洋史, ムラッド アハメッド ファルク
    セッションID: C123
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    アラスカは北緯60度以北に位置するが、夏には最高気温が30度を越え雷が発生する。一日に雷が1万回以上発生する日もあり、雷が原因で北方林に火災が発生する。本研究では、過去約20年間の雷データ、気象データなどを解析し、アラスカの雷発生の特性を明確にした。解析結果から、アラスカの雷の発生特性を示すと共に、従来研究で提案された、上空での温度差と露点温度の低下が雷発生と強い関係のあることを示した。この事より、アラスカの雷発生特性は、米国西部での乾いた雷と同じ発生機構であることが示唆された。
  • 岩田  直子, 小川 博之
    セッションID: C124
    発行日: 2010年
    公開日: 2010/05/19
    会議録・要旨集 認証あり
    木星以遠の外惑星では太陽光の減衰が激しいため,深宇宙探査機にはラジオアイソトープ(RI)発電が有用である.RI発電は,RIの崩壊熱を電気エネルギーに変換して一次電池として使用するものであり,米国及びロシアでは1960年代から宇宙用電源として用いられてきた,実績ある電源である.その熱電変換器として最も多用されているのが熱電変換素子であり,これを用いたRI発電をRTGと呼ぶ.日本では,民生用の熱電変換素子の開発は行われてきたが,RTGへの利用は検討例すらない.宇宙用と民生用では使用する熱環境条件が大きく異なる.本件では,RIの代用として擬似熱源を使用し,宇宙環境を模擬した条件での熱電変換素子の性能評価を行う.
C13 自然エネルギー3
SP1 学生優秀プレゼンテーション賞1 -反応・燃焼-
D11 マイクロ伝熱1
D12 マイクロ伝熱2
D13 マイクロ伝熱3
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