超親水性伝熱面の開発と熱エネルギー高効率輸送
超亲水传热表面开发及热能高效传输
基本信息
- 批准号:15033251
- 负责人:
- 金额:$ 3.52万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
- 财政年份:2003
- 资助国家:日本
- 起止时间:2003 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
酸化チタンの超親水性を利用すると,沸騰・凝縮などの相変化を伴う伝熱の促進を行なうことが可能である.本研究では,RFマグネトロンスパッタ法により銅管の表面に酸化チタンをコーティングした伝熱面を用いて,流下液膜とシリコンオイルとの熱交換試験を実施した.伝熱管は直径22mm,長さ160mmの銅パイプであり,内側を所定の温度に設定された加熱用シリコンオイルが流れる.伝熱管は鏡面仕上げしたものと,RFマグネトロンスパッタリングによりTiO_2をコーティングしたものの2種類を使用した.スパッタ装置は回転機構を有しており,Ar/O_2の流量比を1:9に,全圧を0.3Paに設定して行った.スパッタは加熱無しで12時間,その後300℃に加熱しながら12時間行った.TiO_2面に対しては実験前にUV照射をし,超親水状態にしてある.伝熱管上部に内径0.8mmのノズルを5mm間隔で配置し,30℃の水を0.033〜0.083kg/sの流量で流下させる.伝熱管の内管に流入するのシリコンオイルの出入口の温度差から交換熱量と平均の伝熱面熱流束を求めた.シリコンオイルは恒温槽で温度を設定した後に一定のバルブ開度で循環させた.その際の流量は,温度による粘度の違いから0.032〜0.043kg/sと変化した.平成16年度の一連の実験により,以下の項目が明らかになった.(1)伝熱面上の液膜の観察から,通常面の場合は水がはじかれて液膜が形成できないのに対し,TiO_2コーティング面の場合は非常に薄い安定な液膜が形成された.(2)熱交換試験において,通常面,TiO_2面(UV照射有り),TiO_2面(UV照射無し),の3つを比較したところ,単相領域ではTiO_2面(UV照射有り)が最も伝熱性能が優れており,通常面に対して10〜31%熱交換効率が向上する.
Acidification, condensation, phase transformation, heat transfer and promotion are possible. In this study,RF generation method was used to conduct heat exchange experiments on the surface of copper tubes. Heat pipe diameter 22mm, length 160mm copper foil, inside the temperature set for heating purposes. The two types of heat pipes are used for heating and cooling. The Ar/O_2 flow ratio is 1:9 and the full pressure is 0.3 Pa. After heating at 300℃ for 12 hours, TiO_2 surface was irradiated with UV light, resulting in super hydrophilic state. The inner diameter of the upper part of the heat pipe is 0.8mm, and the flow rate of water at 30 ℃ is 0.033 ~ 0.083kg/s. The temperature difference between the inlet and outlet of the inner tube of the heat pipe, the heat exchange, the average heat transfer surface heat flux, is calculated. The temperature of the thermostat is set and then the opening of the thermostat is cycled. The flow rate varies from 0.032 to 0.043 kg/s depending on the temperature and viscosity. Heisei 16 years of continuous, the following items are clear. (1)The liquid film formed on the surface of TiO_2 is very thin and stable. (2)In heat exchange test, TiO_2 surface (UV irradiation), TiO_2 surface (UV irradiation), and TiO_2 surface (UV irradiation) are the most excellent heat exchange performance in ordinary surface, and the heat exchange efficiency of TiO_2 surface (UV irradiation) is 10 ~ 31% in ordinary surface.
项目成果
期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
日高澄具, 高田保之, 山本弘志, 山下秋満, 伊藤猛宏: "プラズマ照射した金属表面の濡れ性変化と液滴蒸発"日本機械学会論文集(B編). 69-678. 437-444 (2003)
Sumitomo Hidaka、Yasuyuki Takada、Hiroshi Yamamoto、Akimitsu Yamashita、Takehiro Ito:“等离子辐照金属表面的润湿性变化和液滴蒸发”日本机械工程师学会汇刊(编辑 B)69-678。 2003)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
高田 保之(分担執筆): "図解 光触媒のすべて-超親水を利用した伝熱促進-(監修 橋本和仁,藤嶋昭)"工業調査会. 308 (2003)
Yasuyuki Takada(合著者):“阐释了有关光催化剂的一切 - 利用超亲水性促进传热”(桥本和仁和藤岛晃编辑)Kogyo Research Group 308 (2003)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Effect of surface wettability on boiling and evaporation
- DOI:10.1016/j.energy.2004.05.004
- 发表时间:2005-02-01
- 期刊:
- 影响因子:9
- 作者:Takata, Y;Hidaka, S;Ito, T
- 通讯作者:Ito, T
Boiling Feature on a Super-Water-Repellent Surface
- DOI:10.1299/jsmemecjo.2003.3.0_259
- 发表时间:2003
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y. Takata;S. Hidaka
- 通讯作者:Y. Takata;S. Hidaka
Y.Takata, S.Hidaka, A.Yamashita, H.Yamamoto: "Improvement of Surface Wettability by Plasma Irradiation"Proceedings of the Fourth Interenational Conference on Compact Heat Exchangers and Enhancement Technology for the Process Industries. 305-309 (2003)
Y.Takata、S.Hidaka、A.Yamashita、H.Yamamoto:“通过等离子体辐照改善表面润湿性”第四届国际紧凑型热交换器和过程工业增强技术会议论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
高田 保之其他文献
集束イオンビームを用いたカーボンナノチューブのフォノン自由行程の制御
使用聚焦离子束控制碳纳米管中的声子自由程
- DOI:
- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
林 浩之;楢崎 将弘;高橋 厚史;生田 竜也;西山 貴史;高田 保之;Xing Zhang - 通讯作者:
Xing Zhang
Multi-objective optimization for snap-through deformation of bi-stable composite shell
双稳态复合材料壳突弹变形的多目标优化
- DOI:
10.1299/transjsme.14-00531 - 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
楢﨑 将弘;高橋 厚史;生田 竜也;西山 貴史;林 浩之;高田 保之;本田 真也,髙橋 圭佑,成田 吉弘 - 通讯作者:
本田 真也,髙橋 圭佑,成田 吉弘
高田 保之的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('高田 保之', 18)}}的其他基金
急速冷却の学理-クエンチ点はいかに決定づけられるか-
快速冷却原理——淬火点是如何确定的?
- 批准号:
23K26052 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
The principle of rapid cooling - What determines the quenching?
快速冷却的原理——什么决定了淬火?
- 批准号:
23H01357 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A challenge to lower limit of boiling incipience by hierarchical surface science
分级表面科学对沸腾起始下限的挑战
- 批准号:
20H02088 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
フォトリソグラフィーによる超撥水・超親水複合伝熱面
光刻法制备的超疏水/超亲水复合传热表面
- 批准号:
19656058 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
光誘起超親水化現象による高効率熱エネルギー輸送への展開
通过光诱导超亲水现象开发高效热能传输
- 批准号:
17029046 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
超親水から超撥水へと変化する表面を利用した相変化伝熱の制御
使用从超亲水变为超疏水的表面控制相变传热
- 批准号:
16656072 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
超親水・超撥水を利用した運動量・エネルギー輸送の制御
利用超亲水性和超疏水性控制动量和能量传输
- 批准号:
14050072 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
シリコンウェハー上に作成された微細流路における二相流の自励振動
在硅片上创建的微通道中两相流的自激振动
- 批准号:
14655085 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
極低温における侵入熱量の熱力学的推定法の開発
开发极低温下热量侵入量的热力学估算方法
- 批准号:
03750147 - 财政年份:1991
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
強制冷却型超伝導マグネットのクエンチに及ぼすヘリウム物性の影響
氦物理性质对强冷超导磁体淬火的影响
- 批准号:
02750146 - 财政年份:1990
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
相似海外基金
超親水性溶存有機物の消毒副生成物前駆体としての重要性
超亲水溶解有机物作为消毒副产物前体的重要性
- 批准号:
23K04088 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ECRプラズマ酸化法による超親水性チタニア・インターフェイスの開発
利用ECR等离子体氧化法开发超亲水二氧化钛界面
- 批准号:
21890015 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
表面ナノ構造制御したポーラス薄膜による超親水性・疎水性界面の設計
使用具有受控表面纳米结构的多孔薄膜设计超亲水/疏水界面
- 批准号:
21656207 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
酸化チタン光励起超親水性及び超撥水性複合面を利用した相変化伝熱の促進
利用光激发二氧化钛超亲水和超疏水复合表面促进相变传热
- 批准号:
20919025 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
Photo-catalytic superhydrophilicity enhances Osseointegration
光催化超亲水性增强骨整合
- 批准号:
18390520 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
超親水性及び超撥水性酸化チタン表面における分子構造の研究
超亲水和超疏水氧化钛表面的分子结构研究
- 批准号:
17029003 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 3.52万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas