• 構造Hハイドレート生成系の相平衡条件緩和を目的としたゲスト物質探索
  手塚 恭一, 小林 功, 田口 達彦, ALAVI SAMAN, SUM AMADEU　K．, 竹谷 敏, 大村 亮
  セッションID: B111
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.1.0
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  ハイドレートは水素結合によって籠状構造を形成しその中に別の物質が包み込まれてできる水和物のことであり，中に入るゲスト物質の種類によってその結晶構造が変化する．構造Hハイドレートは大分子ゲスト物質が入ることで生成し，大分子ゲスト物質の種類によっては他の基本結晶構造よりも相平衡条件が緩和する．構造Hハイドレートの相平衡条件測定はハイドレート関連技術の応用に期待できる．計算化学プログラムを用いて相平衡条件を緩和するゲスト物質を選定し，その物質を用いて相平衡条件測定を行った．

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• 二酸化炭素の分離に適したハイドレートの熱力学的・結晶学的物性の測定
  杉中 卓也, 阪本 浩樹, 竹谷 敏, 大村 亮
  セッションID: B112
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.2.0
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  地球の気候システムの温暖化に最も影響を与えると考えられるCO₂を削減するため，ハイドレートによる分離方法が注目されている．ハイドレートとは，水分子が水素結合によって籠状構造を作り，その内部に他の物質（ゲスト物質）が包み込まれてできる水和物である．CO₂ハイドレート生成に高圧・低温（5 MPa・5 °C）の熱力学的条件が必要である．本研究では，CO₂ハイドレート生成条件を緩和させるために加えるゲスト物質を探索し，選出したゲスト物質の熱力学的，結晶学的性質の測定を行った．

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• 分散系複合材料の熱物性同定法
  加納 喜代継
  セッションID: B113
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.3.0
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  最近筆者により提案された2層積層材の熱物性同定法、すなわち試料表面への入力信号としてフラッシュ加熱とステップ加熱を行い、試料裏面から得られる夫々の出力信号である温度上昇信号へ、試料モデルからの温度上昇カーブを最適にフィッティングさせる事により、試料モデルのパラメータとしての個々材料の熱物性の同定を行う方法を、分散系複合材料に適応できることを示す。但し複合材試料モデルとしては2次元有限要素法を用いる。

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• 光音響法による高粘度液体の熱拡散率および熱浸透率測定
  若宮 和輝, 山田 哲也, 吉田 篤正
  セッションID: B114
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.4.0
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  近年，機械の高性能化，使用条件の過酷化，小型化が進んでいる．これに伴い様々な目的で用いられているグリースやオイルなどの潤滑剤の熱的性質を正確に把握することは，機械を設計・使用する上で重要であり，簡便・迅速な測定方法が求められている． そこで本研究は，優れた特徴を持っている光音響法を用いて高粘度液体を対象に熱浸透率および熱拡散率の同時測定を行うことを目的としている．

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• Measurement of Hydrogen PVT Properties at High Temperatures up to 500 C
  Supriatno Supriatno, Naoya Sakoda, Koichi Motomura, Yuki Fukatani, Kan ...
  セッションID: B121
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.5.0
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  An apparatus for the measurement of the PVT properties of hydrogen at temperatures up to 500 C and at pressures up to 1 MPa was developed by the isochoric method that was combined with expansion method. The objectives of the development of this apparatus are not only to measure the PVT properties but also to obtain knowledge of developing a following new apparatus at high temperatures and high pressures up to 500 C and 100 MPa. The PVT properties of hydrogen were measured up to 500 C and 0.7 MPa and compared with an equation of state.

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• Nafion膜内の水素ガス溶解度および拡散係数のNMR法によるその場計測
  永久 亮介, 栗屋 大樹, 村松 秀隆, 滝田 千夏, 小川 邦康, 高田 保之, 伊藤 衡平
  セッションID: B122
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.6.0
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  固体高分子型の燃料電池や水電解で使用される高分子電解質膜（PEM）は水素ガスを透過し、効率の低下や膜の劣化を引き起こす。透過メカニズムを解明し、水素ガスを透過しにくいPEMを開発することが求められる。しかし透過率を計測した報告はいくつかあるが、その構成要素である溶解度と拡散係数を分離し、直接計測した例はほとんどない。本研究ではNMR法を用いて、Nafion膜に溶解する水素ガスの直接、その場計測を行った。室温、圧力0.1～0.7MPaの条件下で、Nafion膜に対する水素溶解度、拡散係数を計測したので報告する。

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• 対応状態原理による気体の拡散係数の一般化
  松永 直樹
  セッションID: B123
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.7.0
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  　著者らは，Taylor法 によって種々の気体の乾燥空気およびその成分ガス (窒素および酸素) に対する拡散係数を測定してきた．一方，著者らは，対応状態原理に基づく気体の拡散係数の一般化法を提案し，フルオロカーボン系冷媒の空気に対する拡散係数の推算とより広い温度範囲への外挿を行った．本報では，フルオロカーボン系冷媒以外の気体の拡散係数測定値も含めた一般化を行い，著者らが提案している拡散係数の一般化法が多くの気体に対して有効であることを示す．さらに，本方法の応用例として，代替冷媒として有望視されているHFO1234yfの空気に対する拡散係数の推算を行う．

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• 高圧下での密度・濃度の計測に基づく超臨界CO2の油への溶解現象
  平井 秀一郎, 伊藤 礼, 植村 豪, 津島 将司, 原田 亮
  セッションID: B124
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.8.0
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  原油増進回収 (EOR: Enhanced Oil Recovery)は，二酸化炭素(CO2)や水などを油田に圧入し，原油の生産率を高める高次回収法である．その中でもCO2 を用いたCO2EOR は原油の生産と同時に地下油田にCO2 を隔離できるため，エネルギー環境の観点からも期待されている．本研究は油としてデカンを用い，超臨界CO2がデカンへ溶解する物質輸送現象を，高圧化で密度と濃度を直接測定する方法を開発することにより，明らかにした。

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• カーボン系ナノ材料を充填した熱媒体の温度特性
  藤原 和子, 児子 英之, 國藤 勝士, 光石 一太, 難波 修
  セッションID: B131
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.9.0
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  熱媒体の特性には、高沸点、高熱伝導性、低粘性の性能が求められる。そのため、熱媒体の高性能化を目指して、上記性能を考慮に入れた材料開発が望まれている。ここでは、高熱伝導性であるカーボン系ナノ材料（カーボンナノチューブやカーボンナノファイバー）を充填した熱媒体の温度特性、粘度特性について評価を加えた。熱媒体の粘度特性、熱媒体中でのナノ材料の分散性、温度特性について及ぼすナノ材料の添加量の影響について測定した結果を発表する。

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• カーボンナノチューブ凝集体の熱伝導率計測
  西山 貴史, 安原 崇弘, 平川 裕一, 高橋 厚史
  セッションID: B132
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.10.0
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  カーボンナノチューブ（CNT）は優れた機械的、電気的特性を有しているナノ材料であり、その軸方向に高い熱伝導率を持つ材料としても注目されている。しかしながら、通常のCNTは1本ずつ生成するのではなく、ランダム配向した凝集体として生成するのが一般的である。そこで本研究では、分散や配向制御を必要としない、凝集体状態での熱デバイスへの応用の可能性を検討するため、マルチウォールナノチューブ（MWNT）凝集体の熱伝導率を計測し、熱伝導率の密度依存性を明らかにした。

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• ホットディスク法熱物性測定装置に関する最近の研究内容
  手嶋 康介, 仲間 栄元
  セッションID: B133
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.11.0
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  数ある熱物性測定法の中で、面加熱法を応用したホットディスク法熱物性測定装置に関する原理と最近の研究に関する内容を説明する。 装置原理説明では、実際に測定した各種性状の材料に対応したオプションソフトによるアプリケーション例などの紹介も併せて行う。 研究に関する内容では、現在、このホットディスク法を応用した、材料の厚さ方向の熱伝導率分布を非破壊方式にて計測できる手法に関する研究を行っているので、その一部について紹介する。

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• 高圧H2+H2O系の露点推算における相互作用パラメータに関する実験的研究
  ？坂 祐顕, 石田 賢治, 門出 政則
  セッションID: B134
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.12.0
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  高圧水素中の高沸点残留成分（水分等）の露点もしくは霜点を気体の状態方程式（Peng-Robinson EOS等） を用いて推算する際に，異分子間相互作用パラメータk_ijの決定が必要となる．本報では，H₂＋H₂O系において圧力10MPaまで，水分濃度60ppmまでの範囲で露点測定を行い，実験結果を基にk_ij値を決定し，H₂＋H₂O系におけるk_ij値の圧力依存性および濃度依存性を検討した．今回の測定範囲では，k_ij値は水分濃度に対する依存性を持つことが示唆された．

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• 乾湿計原理を用いたマイクロ湿度センサの開発
  濱本 和哉, 加藤 泰夫, 葛山 浩
  セッションID: SP101
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.13.0
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  本研究では乾湿計の原理に基づき既存の湿度センサでは測定することの出来ない小さな空間内で、測定可能な湿度センサの開発を行った。校正は流れのある小さな空間で流速を変化させて行い、各流速に対する乾湿計公式の係数Kについても検討した。センサは乾湿球の温度測定に直径100μmのT型熱電対を用い、特に湿球部に保水性にある高分子を塗布させることで湿球温度を実現した。小さな流れのある空間の中で湿度測定が可能であることが確認できた。流速の増加とともに係数Kは減少傾向にあることが実験的に確認できた。

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• 高分子化合物の水溶液内物質拡散係数の濃度依存性測定
  Torres Juan Felipe, 小宮 敦樹, 岡島 淳之介, 円山 重直
  セッションID: SP102
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.14.0
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  本研究では水溶液中における高分子化合物の物質拡散係数濃度依存性を実験により求めた．本測定では位相シフト干渉計を用いることで，一次元自由拡散場を高精度測定し，逆問題解析により物質拡散係数を導出した．あわせて，広濃度範囲において物質拡散係数の濃度依存性を求めた．希薄領域から飽和領域までSucrose(342Da)，Lysozyme(14kDa)，BSA(66kDa)の物質拡散係数を測定し，物質の違いによる濃度依存性の違いを評価した．

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• 近接場偏光を用いたナノスケール温度センシング手法の開発
  高感度な測定のための新たな距離制御方法と偏光検出システムの提案
  保坂 俊輔, 新田 淳平, 田口 良広, 斎木 敏治, 長坂 雄次
  セッションID: SP103
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.15.0
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  　本研究では，ファイバプローブ先端の微小開口に発生させた近接場光およびその偏光状態の変化を用いた，ナノメートルオーダーの高空間分解能かつ試料に非接触な温度センシング手法の開発を行っている．今回，測定の高感度化を目指し，新たにプローブ‐試料間距離制御方法および，バランス検出法を用いた信号光の偏光検出システムを提案した．新たな距離制御方法および偏光検出システムを用いて，異なる材料により構成される縞状の試料をスキャンし，温度センシング手法の妥当性の検証を行ったので報告する．

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• 固体高分子形燃料電池の非定常応答におけるMPLおよび液水輸送の影響
  三宅 聡, 洗川 拓也, 山田 賢英, 佐藤 暁, 荒木 拓人
  セッションID: SP104
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.16.0
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  環境負荷が低く，出力密度が高いことから特に注目されている固体高分子形燃料電池（PEFC）であるが，より広い普及のためにはいくつかの課題が残されている．中でも内部の水分管理は電池性能向上のために重要とされるが，液水が滞留する条件やマイクロポーラス層（MPL）を用いた際の水分，化学種の輸送現象は非常に複雑となり，特にその過渡特性について議論した例は少ない．本研究では実験および数値解析を併用し，液水輸送やMPLが運転条件変化時のセル性能へ与える影響について検討したので報告する．

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• 微構造定量化に基づくSOFC電極解析用サブグリッドスケールモデルの提案と評価
  岸本 将史, 岩井 裕, 齋藤 元浩, 吉田 英生
  セッションID: SP105
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.17.0
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  固体酸化物燃料電池（SOFC）の燃料極過電圧特性を，３次元数値シミュレーションにより予測した．燃料極多孔質の３次元構造情報は，収束イオンビームを備えた走査型電子顕微鏡(FIB-SEM)により取得した．計算格子生成の際に生じる構造情報の劣化を防ぐため，格子サイズ以下（サブグリッドスケール）の構造をモデル化し，多孔質内の輸送量を適切に評価することを試みた．モデルの適用により，計算の精度を維持しつつ格子サイズを大きくとることが可能になり，３次元解析で問題となる計算負荷を大幅に低減することに成功した．

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• 熱物性テスターによる微量液体試料の熱伝導率測定法
  宮澤 裕麻
  セッションID: SP106
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.18.0
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  熱物性テスターを利用して微量液体の熱伝導率を簡便に測定する方法を提案する。熱物性テスターとは予め加熱したプローブを測定試料に接触させ、得られたプローブの温度応答から熱物性値を算出する装置である。液体試料を測定する場合は薄い樹脂膜を介して測定する。必要試料体積は0.01ccと微量であり、10秒という短時間で測定できることが特徴である。本測定法では樹脂膜の厚さを6μmと薄くすることにより，従来より適用範囲が改善され、磁性流体を始め熱伝導性グリースの測定も十分可能となった。

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• 薄膜Siの面方向熱伝導率と電気伝導度の同時測定
  萩野 春俊, 永井 大資, 檜和田 徹, 宮崎 康次
  セッションID: SP107
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.19.0
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  近年、微細構造をもつ物質のバルクとは異なる優れた物性値が報告されるようになってきた。本研究では多孔構造のような微細構造が電子輸送と熱輸送に及ぼす影響を調べるため、MEMS技術を用いて薄膜Siのマイクロブリッジを作製した。熱輸送と電子輸送の方向を揃えるためデバイス形状を自立した薄膜とし、薄膜面方向の熱伝導率を測定した。マイクロブリッジの電気伝導度の温度依存性を測定し、マイクロブリッジをジュール発熱させたときの温度を測定することで熱伝導率と電気伝導度を同時に測定し、微細構造が輸送現象に及ぼす影響について考察した。

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• 光音響解析モデルにおける軸対称効果の評価
  玉山 敦史, 山田 哲也, 木下 進一, 吉田 篤正
  セッションID: SP108
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.20.0
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  光音響法の測定理論であるRG理論では，試料における熱伝導を一次元でおこるものとして仮定している．しかし，実際には光の照射面を一様に加熱しているわけではないので，二次元もしくは三次元的な熱伝導が起こっていると考えられる．そのため，本研究では軸対称の軸方向と半径方向の二次元での熱伝導方程式を考察する．それにより，レーザー照射面積と測定対象の大きさにどのような相関関係があるのかを明らかにする．またどのような条件であれば，一次元モデルとして扱うことができるのかを考える．

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• レーザー誘起表面波法による微量血液粘性率センシングに関する研究
  採血後即時測定を可能にするシステムの開発
  村本 祐一, 花房 恵美子, 長坂 雄次
  セッションID: SP109
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.21.0
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  血液は生体環境維持に大きく関わり，その流動特性を表す粘性率は各種疾患との相関が報告されている。血液は凝固作用を有するため，血液検査では一般に血液に抗凝固剤を混入する必要があるが，生体内に近い流動特性を知るために抗凝固剤を含まない測定を行える事が望ましく，血液の飛沫などによる感染を防ぐための配慮も必要となる。本研究はµlオーダーの微量かつµsオーダーの高速測定が可能なレーザー誘起表面波 (Laser-induced Capillary Wave : LiCW) 法を用いた血液粘性率測定装置の開発を行っており，真空を用いた密閉型採血後即時測定システムの開発を行った。

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• ケミカル調湿用スプレー塔の物質移動特性
  丹田 翼, 松村 幸彦, 北原 博幸
  セッションID: SP110
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.22.0
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  従来の再熱除湿は、空気を露点以下まで冷却しこれを再熱して除湿を行うために、消費電力が大きく効率が悪いという問題を抱えている。そこで著者らは、炭酸ナトリウム水和塩とポリエチレングリコールを利用して空気の除湿を行うケミカル除湿の開発を進めている。システムに用いる気液接触装置としてスプレー塔が提案されたが、その物質移動特性は未だ解明されてない。そこで本研究では、スプレー塔の物質移動特性の実験的検討を行った。その結果を報告する。

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• Numerical Investigation of Biomass Pellet Pyrolysis and Gasification
  PIOUS OLUWATOMI OKEKUNLE, TEERANAI PATTANOTAI, HIROTATSU WATANABE, KEN ...
  セッションID: C111
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.23.0
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  Pyrolysis and gasification of biomass pellet has been investigated numerically. A two-dimensional, unsteady state single particle model was developed and used for simulation. Biomass pellet was modeled as a porous solid. Pyrolysis and gasification characteristics of the pellet were simulated. Numerical results were compared with experimental data.

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• 溝付き垂直層内の自然対流に関する研究
  高津 康幸, 増岡 隆士, 野村 高広
  セッションID: C112
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.24.0
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  従来より，流動および熱伝達特性を制御するために様々な種類の粗面が用いられてきた．特に，フィン付伝熱面は代表的な制御法であり，伝熱面拡大が伝熱促進をもたらすことがよく知られている．また，フィン付伝熱面は不連続伝熱面としての一面もあるが，不連続伝熱面が熱伝達特性に及ぼす寄与については検討されていない．そこで本研究では，溝付き伝熱面を有する垂直流体層内自然対流の数値解析を行い，速度境界層ならびに温度境界層構造について検討した．

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• 断熱材中の粒子がふく射の減衰に与える影響
  大村 高弘, 内藤 牧男
  セッションID: C113
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.25.0
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  断熱材中におけるふく射の減衰係数を熱伝導率から推定する方法を提案した。その方法を使って、断熱材中に含まれる粒子が、ふく射を減衰させる影響を調べた。本研究ではナノサイズの空隙で満たされた高性能断熱材を対象とし、その中に散在させたSiC粒子の含有量を変えて減衰係数を求めたところ、含有量にほぼ比例してふく射が減衰していくことが分かった。

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• ぺブル充填環状流路を用いた高プラントル数流体の伝熱流動実験
  江原 真司, 清水 克矢, 橋爪 秀利, 相良 明男, 戸田 三朗
  セッションID: C114
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.26.0
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  高Pr数流体は伝熱性能が低いため、高Pr数流体を冷却材として用いる場合はその伝熱促進が装置の成立性を左右する重要なものとなる。本研究では、ペブル（球形粒子を環状流路に充填し、実験的にその伝熱性能を評価している。ペブルが極端に小さいとき熱伝達係数は急激に大きくなり、またペエブルが大きいときと比べその傾向が異なるという結果を得た。

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• 多孔質体都市モデルによる局地気象現象の新しい数値予測
  桑原 不二朗, 武石 直樹
  セッションID: C121
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.27.0
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  局所的気象現象は、夏季の集中豪雨など大きな被害に結び付くため、正確な予測が望まれる。しかし、その規模が小さく短時間で進行するためこれまでのメソスケールモデルによる解析では十分その予測が行えない。本研究では、ヒートアイランド現象をもたらす都市部の微細構造を多孔質体としてとらえた新たな数値解析手法を提案し、都市部上空の不安定な大気状況を検討する。

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• 凍結現象に対する簡易的数値計算方法の多孔質内への適用
  三輪 博和, 田子 真, 小松 喜美, 森田 智士
  セッションID: C122
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.28.0
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  著者らは，凍結・融解の相変化問題を解くために，有限体積法と温度回復法に基づく簡易的な数値計算方法を提案した．本報では，この数値計算方法を多孔質内における凍結・融解現象に対して適用し，得られた本数値計算結果を他の研究者による実験ならびに数値計算結果と比較検討することにより，本数値計算方法の妥当性について検討した．その結果，多孔質内の凍結・融解問題に対しても，本数値計算方法が有効であることが確認された．

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• サブチャンネル装荷型ポーラス体の伝熱性能
  結城 和久, 鈴木 康一
  セッションID: C123
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.29.0
  会議録・要旨集 認証あり
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  サブチャンネルを有する多孔質体の除熱性能について議論される。多孔質体は銅粒子を焼結した円柱型の多孔質体であり、銅粒子サイズは100μｍ、気孔率は３０％である。高熱流束源として高出力のヒータを使用し、数MW/m2から20MW/m2ほどの実験が可能である。本実験では、伝熱特性のレファレンスデータを取得するため、入口サブクール度と流量を固定して沸騰曲線を取得し、その伝熱性能が評価された。

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• 含水する多孔質体のガス拡散特性に関する研究
  王 世学, 牛 子洋
  セッションID: C124
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.30.0
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  含水状態の多孔質体の拡散特性の特定は燃料電池電極の物質移動特性の解明および燃料電池性能の向上にとって非常に重要なテーマである。本研究は多孔質体の空孔分布を用いて、含水状態における多孔質体の拡散特性に対する含水率（飽和度）の影響を解析した。また、解析結果を従来の実験結果との比較を行い、各方面から検討した。同時に、本研究の解析結果と従来の経験式などによる結果を検討し、各自の特徴と適用性などを報告する。

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• ポーラスプレートによる原油回収過程における多相流の基礎的研究
  手塚 涼太, 末包 哲也
  セッションID: C131
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.31.0
  会議録・要旨集 認証あり
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  観察が容易な２次元多孔質であるポーラスプレートを用いて原油回収過程について調べた．多孔質内部に油がトラップされるとその周囲に存在する水も流動できなくなるため，次いで，界面張力を低下させる目的で界面活性剤を注入しても，界面に容易に到達できない．界面活性剤の注入に先立ってガス注入を行うと，ガスは油の生産にほとんど寄与しないが，次いで界面活性剤を注入する際に，界面活性剤がが選択的に流動するパスをブロックするために，生産性の向上に繋がる.

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• CO2地中隔離における浮力駆動多孔質内流動のX線CT計測
  植村 豪, 片岡 亮人, 鈴木 雄大, 津島 将司, 平井 秀一郎
  セッションID: C132
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.32.0
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  温室効果ガス削減に有効な手法として，帯水層へのCO2地中隔離が注目されている．砂岩多孔質構造中における水-CO2の二相流動現象や浮力によるCO2上昇過程などは詳細に解明されておらず，地中隔離を実施する上で必要不可欠な貯留安定性の評価や貯留量推定のために，砂岩内CO2流動メカニズムに関する基礎的な知見が求められている．本研究では水飽和させた多孔質内中を浮力によって上昇する疎水性流体の挙動を，X線CTを用いて観察した．

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• 発泡多孔質体の界面熱伝達の計測
  平井 秀和, 安藤 健志, 中山 顕
  セッションID: C133
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.33.0
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  発泡多孔質体の界面熱伝達の計測と理論的考察を行う．

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• 多孔質体の局所非熱平衡モデルの厳密解
  ヤン チェン, 本山 英明, 中山 顕
  セッションID: C134
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.34.0
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  多孔質体の局所非熱平衡モデルを提案し，厳密解を導く．

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• 熱交換器一体型遠心ファンの内部流動と伝熱特性
  橋本 圭佑, 大江 健司, 川口 清司, 渡辺 大輔
  セッションID: SP201
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.35.0
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  一般的な暖房送風機は熱交換器と送風機が独立しており、装置の大型化が問題となっている。そこで著者らは送風機の動翼を熱交換器の伝熱拡大面として利用する熱交換器一体型遠心ファンを製作した。一体化することにより、装置を小型化することができ、熱交換性能の向上も期待できる。本研究では、このファンの羽根枚数や羽根高さ、径といったファン形状が変化した際の内部流動形態と伝熱特性の関係を明らかにし、伝熱特性を示す実験式を導出する。

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• リブ列を有する平行平板間における粘弾性流体の乱流熱伝達の数値解析
  川瀬 友宏, 塚原 隆裕, 川口 靖夫
  セッションID: SP202
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.36.0
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  トムズ効果は乱流摩擦を著しく低減し，省エネルギーの観点で重要であるが，乱流熱拡散も抑制するため熱伝達率が低下する問題がある．そのため，高い抵抗低減と低い熱伝達低減を同時に達成するための研究がレオロジー特性の観点から行われてきた．本研究では，伝熱面の形態が熱と運動量輸送の非相似性に及ぼす影響について知見を得ることを目的として，リブ列を有する平行平板間乱流のDNSを行った．その結果剥離を伴う壁乱流における抵抗低減と熱伝達特性との関係が明らかになった。

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• 溝部を有するチャネル内流れの伝熱・流れ解析
  氏家 隆, 黒田 明慈
  セッションID: SP204
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.37.0
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  平行平板間流れ(チャネル流)の流路壁面に対してリブおよび溝部を付加すると，チャネル流の場合と比べて伝熱効率の増加と流動抵抗の低減が起こる場合がある．本研究ではその現象に着目し，チャネル流の壁面に溝部を付加したモデルに対して当研究室独自開発のFortranプログラムによる直接数値計算および汎用数値流体力学ソフトウェアによる解析を行う事によって溝部の及ぼす影響を調査する．また同様の流路を用いた熱交換器の効率向上について検討を行う．

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• 短い垂直円管内水の乱流熱伝達の数値解析
  流速の影響
  甲斐 尚人, 畑 幸一, 白井 康之, 増崎 貴, 羽邑 光道
  セッションID: SP205
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.38.0
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  加熱部を3分割した白金円管発熱体を直接通電し、広範囲の流速、発熱体表面温度と液温との差において局所及び平均乱流平均熱伝達、発熱体入口及び出口液温、局所発熱体表面温度、圧力損失を実験計測し、実験と同様な条件で、数値解析を行い、サブクール水の流動様式の詳細を明らかにした。

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• ブタノール水溶液の管内流動沸騰
  西口 昇太朗, 鈴木 雄太, 庄司 正弘
  セッションID: SP206
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.39.0
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  ブタノールなどのある種のアルコール水溶液には表面張力の温度非線形性に伴う温度差マランゴニ効果によって，伝熱促進されると考えられている．しかし，加熱面とバルク液に十分な温度差が生じない限り温度差マランゴニ効果による伝熱促進作用や沸騰特性の変化は顕著に現れない．実際に，著者らの細線の研究において，サブクール沸騰時のブタノール水溶液の限界熱流束及び沸騰形態に特異な変化傾向があることが明らかになっている． 本報は，温度差マランゴニによる伝熱促進効果を端的な形で明らかにすることを目的に，管内流動沸騰でのブタノール水溶液の限界熱流束（ファーストバーンアウト）特性を調べたものである．

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• 相変化蓄熱媒体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流伝達
  エリスリトール
  上江洲 智政, 北澤 元気, 稲垣 照美
  セッションID: SP207
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.40.0
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  本研究は，相変化蓄熱媒体であるエリスリトールの熱物性を評価し，その熱輸送プロセスとしての水平密閉矩形容器内自然対流の伝熱特性を実験的に検討したものである．ここでは，相変化蓄熱媒体の熱特性値に及ぼす温度依存性や過冷却現象なども評価し，熱輸送プロセスに必要不可欠な伝熱データベースを提示することを目的としている．その結果，熱物性値に対する温度依存性や過冷却現象などを解明するとともに，液相状態下の自然対流熱伝達が先に提案されている水平密閉矩形容器内自然対流熱伝達に関する伝熱相関式と良好な一致を示すことを明らかにした．

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• シート状フィンを用いた多管式熱交換器の熱伝達係数
  三谷 洋喜, 中曽 浩一, 深井 潤
  セッションID: SP208
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.41.0
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  排ガスからの廃熱回収効率の改善策の一つに伝熱面拡大策が挙げられるが，腐食性ガス雰囲気ではフィンの腐食が懸念される．本研究では多管式熱交換器を用い，伝熱管群内に張った取替可能なシート状フィンの伝熱・流動特性の関係を数値的に検討した．胴側Reynolds数，流れ方向，壁垂直方向の管ピッチ変化に伴う熱伝達係数の影響を検討した．またフィンと伝熱管表面との接触抵抗を考慮し，実際のフィンの有効性も検討した．解析結果から本設置法でのNu数，圧力損失の推算式を定量的に表し，既設の熱交換器に適用する指標を示した．

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• 密に配置された乱流伝熱促進リブに関する研究
  北田 宏樹, 武石 賢一郎, 小宮山 正治, 前田 秀剛, 石田 克彦, 谷本 雄哉
  セッションID: SP209
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.42.0
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  タービン動翼内部の乱流伝熱促進リブを用いた冷却では，リブ高さと間隔の比が10程度で流路底面の熱伝達率が最大値をとるとされるが，リブ表面の熱伝達が重要となる密に配置されたリブ表面の局所熱伝達率の計測例は少ない．そこで，本研究ではリブを密に配置した直交リブ付き流路及び傾斜リブ付き流路の伝熱促進効果を検討するため，ナフタレン昇華法を用いてリブ間及びリブ表面の詳細な熱伝達率分布を測定した．また，PIVを用いて流れ場の可視化を行い，密に配置されたリブ付き流路における伝熱促進メカニズムを検討した．

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• 分子拡散効果を考慮した水素分離膜の水素透過特性
  河村 祐太, 木津 諒, 横森 剛, 植田 利久
  セッションID: D111
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.43.0
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  メタノール改質器の水素高純度化のために水素分離膜が用いられているが，その水素透過量を評価する際に、一般的に使われているジーベルツの法則を適用した水素透過の評価式では混合気体の場合，正しく評価できない場合があることがわかった。そこで本研究では，水素透過量の評価を正しく行うために水素分離膜近傍の分子拡散を考慮して数値解析を行った。数値解析結果は，実験と良い一致を示した，このことは，水素透過量の予測には分子拡散の影響を考慮する必要があることを示している．

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• 大気圧ヘリウムプラズマ流れの放射特性
  坂村 芳孝, 五十嵐 弘憲, 田庭 晋作, 松本 尚之
  セッションID: D112
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.44.0
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  今後様々な方面での応用が期待されている大気圧プラズマは，作動流体が連続体領域にあることから，マクロな流体力学的特性が放電の維持機構やプラズマの構造に大きな影響を及ぼすものと考えられるが，未だ十分な理解は得られていない．本研究では，石英ガラス管内に発生させた大気圧グロー放電ヘリウムプラズマ流の分光計測を行い，作動流体の流量と放射特性との関係を調べた．また，光学フィルタを取り付けたCCD カメラを用いて放射領域を可視化し，空間的構造の特徴を明らかにした．

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• 薄型チャネル内メタン・空気予混合火炎における壁面での表面反応の影響
  齋木 悠, 范 勇, 鈴木 雄二, 笠木 伸英
  セッションID: D113
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.45.0
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  近年のモバイル電子機器の高性能化に伴い，高エネルギー密度の電源開発が重要視されており，燃料を利用した超小型燃焼器システムが注目されている．ただし，マイクロ燃焼では，燃焼器の表面積・体積比が大きくなるため，壁面の熱的・化学的消炎効果を無視できず，安定燃焼の達成が難しい．そこで本研究では，特に化学的消炎機構に焦点を当て，薄型チャネル内メタン・空気予混合火炎を対象としたOH-PLIF計測および素反応を考慮した数値シミュレーションを通じて，壁面材質に伴う表面反応機構の違いが気相反応に及ぼす影響を調査した．

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• 乱流予混合火炎のLESにおけるG定義とSGS燃焼特性
  由川 格, 沈 永三, 田中 将一, 店橋 護, 宮内 敏雄
  セッションID: D121
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.46.0
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  G方程式を用いた乱流予混合火炎のラージ・エディ・シミュレーション（LES）において重要となるサブグリッド・スケール（SGS）燃焼モデルを構築するために，詳細化学反応機構と熱物性値・輸送係数の温度依存性を考慮に入れた高レイノルズ数水素・空気乱流予混合火炎の三次元直接数値計算（DNS）結果を解析した．スカラーGを定義する際に，温度から定義される反応進行変数あるいは符号付距離関数を用い，DNS結果にフィルター操作を施すことで厳密にSGS成分を抽出した．それらの解析結果からスカラーGの定義とSGS燃焼速度の関係を明らかにした．

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• 半導体レーザ波長変調吸収分光センサーを用いた旋回型乱流燃焼の制御
  城地 文音, 志村 祐康, 店橋 護, 宮内 敏雄
  セッションID: D122
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.47.0
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  乱流燃焼制御法を要素技術から総合的に確立するために，本研究では，制御用センサーとして既燃ガス中に存在するH2O分子を計測化学種とした半導体レーザ波長変調吸収分光法を構築し，二次燃料噴射により振動燃焼を制御可能な旋回型燃焼器に適用した．再循環領域の複数位置における温度計測結果から，再循環領域の燃焼器底面に比較的近い領域で燃焼器内の圧力変動の支配的な周波数に対応した温度変動を計測可能であり，半導体レーザ波長変調吸収分光法が乱流燃焼制御用のセンサーとして有効であることを明らかにした．

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• セラミックス床でのいぶり燃焼による有機物熱分解の性能評価
  酒井 清吾, 牧野 翔
  セッションID: D123
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.48.0
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  セラミックスは耐熱性に優れ、高温環境下での熱ふく射物性も良い。当研究室では、これらの性質に着目し、セラミックス上の極小さな領域で不完全燃焼を起こし、その領域のみで有機廃棄物の熱分解反応を進めれば、安価で安全に減容・分解する機構ができると考え、その機構を提案してきた。本研究では、有機物分解機構におけるセラミックス床の断熱・蓄熱効果の検討と共に、セラミックス床への有機物投入時期の検討と有機物の水分量の違いによる分解性能の評価を実験的に行った。

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• 高温予混合火炎の固有不安定性に関する数値解析：未燃ガス密度一定条件下における温度の影響
  門脇 敏
  セッションID: D124
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.49.0
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  燃焼によるエネルギー変換時のエクセルギー損失を抑制する術として，未燃ガスの温度を上昇させてから燃焼する手法が注目されている．そこで，本研究では圧縮性ナヴィエ・ストークス方程式に基づく高温予混合火炎の数値解析を未燃ガス密度一定の条件で遂行し，火炎の固有不安定性に及ぼす未燃ガス温度の影響を調査した．数値解析の結果，未燃ガス温度の上昇と共に，分散関係においては不安定領域が広くなり，特性波数は大きくなる．また，火炎面形状においては形成されるセル状火炎の挙動が安定的になることが分かった．

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• 重質および軽質タールの分解反応の速度論解析
  森永 洋祐, 渡部 弘達, 岡崎 健
  セッションID: D131
  発行日: 2011年
  公開日: 2011/05/25
  
  DOIhttps://doi.org/10.11368/nhts.2011.0.50.0
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  バイオマスの利用に当たっては、タールの処理が問題となっている。本研究ではセルロース熱分解におけるタールの生成、分解メカニズムを熱分解温度および滞在時間の影響から検討した。その際、凝縮温度の違いからタールを3種に分離し、各種タールの生成および分解メカニズムを詳細に検討した。また実験値を基に速度論解析を行うことで速度論パラメータの導出を行い、これらの分解反応が一次反応で表されることを明らかにした。

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