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バイオミメティクス・ナノ構造制御された自己修復滑液膜表面による熱伝達効率上昇

通过仿生学和纳米结构控制的自愈滑膜表面提高传热效率

基本信息

批准号：
17K04992
负责人：
白鳥世明
金额：
$ 3万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

平成３０年度は、金属基材上の滑液膜による液滴凝縮および熱伝達効率の上昇に関する検討を行った。凝縮熱伝達は水蒸気から熱を取り出すことによって行われるエネルギー交換方法のひとつである。水蒸気が凝縮し水に形態を変化する際、熱量の大きい潜熱が放熱される。これを用いることによって高効率の熱変換が実現される。これはエアコンの室外機や発電所などで使われており、凝縮熱伝達率の向上は資源の有効利用につながる。典型的な凝縮器の表面は金属でできているため多くは親水面である。よって水が凝縮すると濡れ広がり薄い液膜をつくるため熱伝達率が低下してしまう。凝縮器を撥水面にすると水が滴状に凝縮し、滑り落ちるので高い熱伝達率を得ることが可能となるため凝縮器表面を撥水性にするのが望ましいと考えられている。しかし、マイクロからナノレベルの凹凸構造をもたせた撥水面は凝縮環境下において凹凸構造内部で凝縮が進み液滴にピン止めが起きてしまうことが報告されている。これを克服するために油を凹凸構造で保持することによって撥水性を発揮する液膜の利用も提唱されたが、潤滑油が揮発してしまうことから長期的な撥水性の維持は依然として困難なままである。平成３０年度、本研究では凹凸構造を有さずに撥水性を発揮する固体滑液膜を利用することで長期的な凝縮率熱伝達率の向上を目指した。申請者らは金属配管や金属平板上に固体滑液膜を形成し、水蒸気から水滴への液滴凝縮を計測することで、熱伝達係数が1.5倍に上昇することを確認した。本研究では、この成果を発電所や冷暖房、冷蔵庫等の熱交換機への適用をめざして、基礎的知見を積み上げ、熱伝達効率の最適化に関する基礎研究を行った。

In the year 30 of Pingcheng, the liquid film on the metal substrate, the liquid droplet condensation rate on the metal substrate, the liquid film and the liquid droplet on the metal substrate. If you want to know how to do this, you have to know how to communicate with each other. Steam condenses and condenses water. The shape of the water is very high, and the quantity is very high. There is a high rate of infection in the market. It is necessary to make use of the information collected by the outdoor equipment to increase the rate of failure and utilization of the resources. The surface of a typical "condenser" is "metal", "metal", "multi-metal" and "water surface". The liquid film is thin and the rate is low. The condenser has a drop of water, a drop of water. In the environment of the water surface, the concave and convex structure of the water surface is used to prevent the internal condensation of liquid droplets. it is necessary to change the temperature, the temperature and the temperature. In order to overcome the impact of oil on the surface of the liquid film, it is necessary to maintain the performance of the liquid film by using the liquid film to maintain the performance of the liquid film for a long time. In the year of Pingcheng 30, in this study, the solid synovial film was made by using the long-term coagulation rate, the coagulation rate and the target rate. On the metal plate of the applicant, the solid liquid film is formed, the water droplet is condensed, the liquid droplet is condensed, and the number is 1.5 times higher than that of the metal plate. In this study, the results of this study, cold and warm rooms, cold repositories and other communication machines are used in this study, the results of this study, the results of

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A biologically inspired attachable, self-standing nanofibrous membrane for versatile use in oil-water separation or antifouling

一种受生物学启发的可附着、自支撑纳米纤维膜，可广泛用于油水分离或防污

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takuto Nakamura;Gillot Frederic;Seimei Shiratori;原　惠子;Seimei Shiratori
通讯作者：
Seimei Shiratori

濡れ性パターニングによる凝縮熱伝達率向上薄膜の作成

通过润湿性图案形成薄膜以提高冷凝传热系数

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takuto Nakamura;Gillot Frederic;Seimei Shiratori;原　惠子;Seimei Shiratori;Masatoshi Suzuki;原　惠子;中村拓登，フレドリック・ジロー，白鳥世明
通讯作者：
中村拓登，フレドリック・ジロー，白鳥世明

Antiadhesion Function between a Biological Surface and a Metallic Device Interface at High Temperature by Wettability Control