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飛躍的な熱伝達を達成する焼結型多孔質伝熱管の伝熱メカニズムの解明と応用研究

实现剧烈传热的烧结多孔传热管传热机理阐明及应用研究

基本信息

批准号：
21K03914
负责人：
榎木光治
金额：
$ 2.58万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

焼結多孔質金属体の持つ，従来とは異なる非常に高い伝熱性能は，実験的研究から間違いないものであり，再現性のチェックも行った．そこで昨年度からはじめた数値計算シミュレーションにて，実験的研究と同じ実験条件でCFD解析ができるかを今年度は本格的に試みた．数値シミュレーションに入力する多孔質体構造は，実際に実験で使用した伝熱管をCTスキャンして，それをCFDソフトに入力して解析した．伝熱管は管内に多孔質体を充填したとき，管外に充填したときの2種類である．この結果，実験で得られていた200℃以上の高温感想空気を多孔質体25mmの管内充填に通過させた後は，数値シミュレーションと同様に5℃程度と一致し，流速が速くなるにつれて出口温度が30℃に上がっていく定性的な性質まで一致した．管外についての一致も良く，およそ全温度域で7％以内の制度で出口温度を再現することに成功した．これらの結果から，実験的研究では得られなかった，多孔質体内の温度や速度分布の状況がCFD解析で理解できる様になった．つまり本研究の目的である焼結多孔質金属体の飛躍的な伝熱メカニズムの全容解明に向けた大きな結果が得られたと言える．最終年度の２０２３年度は，どのように伝熱管を設計すれば良い伝熱性能を持つ熱交換器が産み出せるかについて結論を出したいと考えている．

The porous metal body is very high in performance, and the study of the porous metal body is very high in terms of performance and performance. The results of the study are the same as those of the CFD analysis method. This year's experiment was conducted in this year. The results show that the porous body is filled in the tube, and the porous body is filled in the tube. This is the same as the condition of CFD analysis. The results showed that the temperature response of the 25mm tube was higher than 200 ℃. After passing through the tube, the temperature was the same as that at the temperature of 5 ℃. The flow rate, temperature, temperature, The temperature and velocity distribution in porous bodies is analyzed by CFD. The purpose of this study is to analyze the temperature and velocity distribution in porous materials. The purpose of this study is to analyze the temperature and velocity distribution in porous materials. The purpose of this study is to analyze the temperature and velocity distribution in porous materials. The purpose of this study is to analyze the temperature and velocity distribution in porous materials. You need to know how to design your equipment, how to design your performance, and how to use your computer to check your performance.