生体組織を模擬した多孔質層の等価熱物性値

模拟生物组织的多孔层的等效热物理性质

• 批准号: 07750235
• 负责人: 張 興
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750235/
• 关键词: 等価熱物性値; レーザー局所加熱; 生体伝熱; 強制対流; 多孔質層

長さ200mm、幅60mm、高さ50mmのアクリル製水平ダクト内に直径1mmと2mmの2種類のガラス球を別々に充填し、多孔質体の空隙部に蒸留水を注入した。その上部にレーザー加熱部として黒体塗料を塗布した厚さ55μmのステンレス板を貼り付けた。実験では、アルゴンイオンレーザーを用いて黒体塗料の表面を加熱すると同時に、TVSカメラを用いて1/30s毎の温度の経時変化を実時間で測定、記録し、その温度の経時変化から流動と熱移動の関係を定量的に検討した。一方、壁近傍の空隙率の分布を考慮した数値シュミレーションを行い、流量、透過率および空隙率の不均一性による表面温度分布および流動と熱移動の関係をくわしく検討し、等価熱物性値の変化を明らかにした。この数値シュミレーションの結果と実測の温度分布およびヌセルト数の分布が一致したことにより、本数値モデルは多孔質層内の熱移動現象をよく予測できることがわかった。さらに、本数値モデルと従来提案されている生体伝熱方程式とを比較し、生体組織内熱移動方程式の適用限界について評価した。

Length: 200mm, Width: 60mm, Height: 50 mm. Two kinds of spheres with diameters of 1mm and 2mm are filled separately. Evaporated water is injected into the voids of the porous body. The upper part of the coating is heated to a thickness of 55μm. The surface of the black coating is heated at the same time, and the temperature of the TVS is measured at 1/30s. The temperature of the TVS is measured at 1/30s. On the one hand, the distribution of void fraction near the wall is taken into account when calculating numerical values. The surface temperature distribution and the relationship between flow and heat transfer due to the inhomogeneity of flow rate, transmittance and void fraction are also discussed, and the changes in isothermal physical properties are clearly understood. The results of the numerical simulation show that the measured temperature distribution is consistent with that of the numerical simulation, and the thermal migration phenomenon in the porous layer is predicted. In this paper, we propose a new method for evaluating the application of heat transfer equations in living tissues.

项目成果

Xing Zhang: "Transient Forced Convection Heat Transfer in a Horizontal Porous Duct with a Local Heat Flux at the Top Wall" 3rd KSME/JSME Thermal Engineering Conference. (1996)

张星：“顶壁局部热通量水平多孔管中的瞬态强制对流换热”第三届 KSME/JSME 热工程会议。

張 興: "局所表面加熱された水平多孔質ダクト内の非定常強制対流熱伝達" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1996)

张兴：“局部表面加热的水平多孔管道中的非稳态强制对流换热”第33届日本传热研讨会论文集（1996）。