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電場印加にて熱伝達が大幅に向上する脂肪酸分子を含む油性媒質と金属体との界面構造

含有脂肪酸分子的油性介质与金属体之间的界面结构，在施加电场时可显着改善传热

基本信息

批准号：
21K04524
负责人：
田村賢
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fisheries Research and Education Agency
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04524/
关键词：
脂肪酸電場印加熱伝達率向上熱伝達向上耐摩耗性耐食性

项目摘要

それぞれ異なる温度に保った2つのステンレス蓄熱体で油（脂肪酸）を挟み込み，ステンレス蓄熱体に電場を印加したときの非定常伝熱の測定と数値シミュレーションの併用により油層の熱伝達を評価する実験・解析系を開発し，本課題の研究を推進している。本研究の目的である「電場印加による熱伝達向上メカニズムの解明」について，金属表面（伝熱面）の性状の違いが電場印加時の伝熱特性に特異な変化を与えることに着目して実験を進めてきた。高温側金属蓄熱体の極性と蓄熱体表面の状態によって伝熱挙動が変化することに着目して，蓄熱体表面での脂肪酸分子の吸着状態を変えて伝熱実験を行った。蓄熱体表面の化合物膜の有無が電場下における脂肪酸層の熱伝達率向上挙動に多大な影響を与えていることが明らかになった。印加電圧の極性の違いによる伝熱挙動の変化などを詳細に測定した結果，伝熱面に強固な化合物膜が形成されていない条件では，高温側を正極，低温側を負極とした場合に逆の極の組み合わせの時よりも界面熱伝達率が大きくなることが確認された。また，電極間（蓄熱体間）の油層での脂肪酸の流れが活発化する様子が観察でき，これを記録した。これらの成果をまとめ，「Heat transfer enhancement in fatty acid layer at the interface of two metallic bodies by applying DC electric field」と題して学術雑誌Journal of Electrostaticsに投稿し公表した。

The analytical system for the determination of unsteady heat transfer in heat storage media, including oil (fatty acid), electric field and heat transfer in heat storage media, has been developed. The research of this subject has been promoted. The purpose of this study is to investigate the characteristics of metal surface (hot surface) and its thermal characteristics under electric field. The polarity of the high temperature side metal heat accumulator and the state of the heat accumulator surface are changed. The adsorption state of the fatty acid molecules on the heat accumulator surface is changed. The presence or absence of a compound film on the surface of the regenerator affects the upward movement of the heat transfer rate of the fatty acid layer. The results of detailed measurement of the temperature and polarity of the electrode show that the conditions for the formation of a strong compound film on the thermal surface are different. The temperature and polarity of the electrode are different. The temperature and polarity of the electrode are different. The flow of fatty acids in the oil layer between electrodes (between heat accumulators) is monitored and recorded. "Heat transfer enhancement in fatty acid layer at the interface of two metallic bodies by applying DC electric field"