MEMSセンサによる核沸騰熱伝達メカニズムの解明

使用 MEMS 传感器阐明核态沸腾传热机制

基本信息

  • 批准号:
    11J10651
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2011 至 2013
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年度は, 昨年度までに取得した気泡底部局所温度データからミクロ液膜初期厚さを算出し, 従来提案されてきた二つの流体力学モデルを基に液膜形成機構を調べた. まず, 壁面温度を用いた伝熱解析により得られた伝熱面表面の局所熱流束をミクロ液膜時間内で積分することにより, センサ位置におけるミクロ液膜初期厚さを算出し, 液膜初期厚さの空間分布に関する相関式を作成した. 次に, 気泡に押しのけられた液体が壁面上に作る速度境界層の厚さが液膜初期厚さを決定するとする境界層モデルと, 静的メニスカスとミクロ液膜の間に形成される動的メニスカスにおけるラプラス圧力勾配と粘性力の釣り合いが液膜初期厚さを決定するとする動的メニスカスモデルの二つを用いて液膜形成特性を調べた. 結果として, ボンド数Boによって液膜形成機構が異なることが示され, 比較的液膜形成速度の大きなBo>15の領域では境界層モデルによって液膜形成特性が説明され, 一方, 比較的液膜形成速度の小さなBo<15の領域では動的メニスカスモデルによって液膜形成特性が説明可能なことが明らかとなった. また, 二つの液膜形成モデルに基づいた実験結果のフィッティングにより90%以上の実験結果を30%以内の誤差で予測可能な無次元液膜厚さに対する実験相関式を作成した. さらに本年度は, プール沸騰実験で構築したMEMS計測技術を応用して, 垂直伝熱面のサブクール流動沸騰における気泡底部伝熱面温度の計測を実施し, 単一気泡流動沸騰における伝熱素過程を観察した. 実験では, 流速0.25m/s, サブクール度10K以下の条件で気泡下の伝熱挙動を詳細に示す温度データが取得され, 垂直伝熱面の流動沸騰においてもプール沸騰と同様にミクロ液膜の蒸発ドライアウト, ドライアウト領域のリウェッティングが生じていることが明らかとなった. 今後は, 数値計算技術の検証に資するデータの取得, サブクール流動沸騰伝熱特性の解明を目的として, 流速, サブクール度, 過熱度を変化させた系統的な実験を行うことを考えている.
This year, we obtained the results of the calculation of the initial thickness of the liquid film at the bottom of the bubble last year, and proposed the adjustment of the liquid film formation mechanism at the bottom of the bubble. The temperature of the wall surface is calculated by thermal analysis. The local heat flux on the surface of the hot surface is obtained by integrating the initial thickness of the liquid film over time. The correlation equation for the spatial distribution of the initial thickness of the liquid film is established. The thickness of the boundary layer depends on the initial thickness of the liquid film. The static boundary layer depends on the initial thickness of the liquid film. The dynamic boundary layer depends on the initial thickness of the liquid film. The results show that the liquid film forming mechanism of the comparative liquid film forming rate is different from that of the comparative liquid film forming rate of the comparative liquid film forming rate of the comparative liquid film forming The correlation equation for the calculation of the film thickness is established. The error of the calculation result is more than 90% and less than 30%. This year, MEMS measurement technology has been developed to measure the temperature of the bottom of the bubble in the vertical heat transfer surface, and the heat transfer process in the single bubble flow boiling has been observed. In practice, the flow velocity is 0.25m/s, the temperature of the bubble is below 10K, and the temperature of the bubble is measured in detail. The boiling of the vertical heat transfer surface and the evaporation of the liquid film are measured. In the future, numerical calculation technology will be used to obtain data, to solve the problem of flow boiling heat transfer characteristics, to solve the problem of flow velocity, to solve the problem of superheat, to solve the problem of system heat transfer.

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)
MEMS伝熱面上の孤立気泡核沸騰における液相温度場の干渉計測
MEMS传热表面孤立气泡核沸腾液相线温度场的干涉测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    矢吹智英;濱口拓矢;中別府修
  • 通讯作者:
    中別府修
MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究(水のプール飽和沸騰におけるミクロ液膜蒸発の気泡成長に対する寄与)
利用MEMS传感器研究核态沸腾传热机制(微液膜蒸发对水池饱和沸腾中气泡生长的贡献)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    矢吹智英;齊藤拓也;中別府修
  • 通讯作者:
    中別府修
MEMSセンサを用いた沸騰熱伝達の微視的計測
使用 MEMS 传感器对沸腾传热进行微观测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    矢吹智英;斎藤拓矢;中別府修
  • 通讯作者:
    中別府修
{{ 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 }}

矢吹 智英其他文献

円柱背後の乱流中における渦の階層とその生成機構
圆柱后湍流涡流层次及其产生机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長野 利春;早川 翔大;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;矢吹 智英;河野 翔也;中村 和磨;宮崎 康次;藤野潤,本告遊太郎,後藤晋
  • 通讯作者:
    藤野潤,本告遊太郎,後藤晋
冷感マスクの赤外域放射特性
降温面罩的红外辐射特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長野 利春;早川 翔大;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;矢吹 智英;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次
第一原理計算を用いたTiCN系化合物の波長選択的ふく射特性の予測
使用第一原理计算预测 TiCN 基化合物的波长选择性辐射特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長野 利春;早川 翔大;三浦 飛鳥;渡邉 厚介;矢吹 智英;河野 翔也;中村 和磨;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次
分子動力学法を用いたβ-シクロデキストリン/シクロホスファミドの包接化合物の薬物放出挙動
分子动力学方法研究β-环糊精/环磷酰胺包合物的药物释放行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長野 利春;早川 翔大;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;矢吹 智英;宮崎 康次;戸部友輔,本間順,坂口勝久,関根秀一,岩﨑清隆,清水達也;安田一希,小林祐生,遠藤克浩,早川吉弘,藤原和彦,矢島邦昭,荒井規允,泰岡顕治;德丸和樹;酒井星河,平野秀典,小林祐生,荒井規允
  • 通讯作者:
    酒井星河,平野秀典,小林祐生,荒井規允
回転型トライボエレクトリック発電機の開発
旋转摩擦发电机的研制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    上原 脩;Chartar Keenan;児嶋 広紀;三浦 飛鳥;矢吹 智英;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次

矢吹 智英的其他文献

{{ 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('矢吹 智英', 18)}}的其他基金

沸騰熱伝達マルチスケールモデリングのための素過程研究
沸腾传热多尺度模拟的初步过程研究
  • 批准号:
    21H01265
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
MEMS技術を用いた合体気泡沸騰熱伝達機構の解明と高性能沸騰伝熱面の創製
利用MEMS技术阐明聚结气泡沸腾传热机理并创建高性能沸腾传热表面
  • 批准号:
    26889046
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

相似国自然基金

基于MEMS/4D打印水凝胶异质集成的感染创面智能感知-动态修复系统研发
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高可靠高精度超薄柔性硅基MEMS智能压力传感器技术研究
  • 批准号:
    Z25A020018
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于硅基集成MEMS变压器与自适应电路协同设计的隔离电源芯片研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于ScAlN薄膜的高灵敏度压电MEMS超声 相控阵研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
面向复杂应用场景的MEMS传感器及智能处理芯片模组研发及应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于概率化失效准则的多晶MEMS/NEMS结构断裂可靠度研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500559
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于深度学习的声子晶体增强MEMS振荡器结构拓扑优化研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于飞秒激光的典型MEMS器件热弹性阻尼效应原位监测及机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
光谱-偏振一体化MEMS芯片设计制造及其融合成像方法研究
  • 批准号:
    52405631
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向化工有毒有害气体检测的多模态谐振式 MEMS 窄带红外探测器研究
  • 批准号:
    TGS24E050003
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

圧電/磁性体薄膜の融合による広帯域MEMS振動発電素子
压电/磁性薄膜融合宽带MEMS振动发电装置
  • 批准号:
    23K20252
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
2+1マスMEMS共振子による新たなモード制御法の研究と高性能センサーへの適用
2+1质量MEMS谐振器新型模式控制方法研究及其在高性能传感器中的应用
  • 批准号:
    23K23192
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
高速MEMSシャッターの創製とそれを用いた量子干渉効果の長期安定性の向上
高速MEMS快门的创建以及利用它提高量子干涉效应的长期稳定性
  • 批准号:
    24K07615
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
MEMS-metasurface Based Tunable Optical Vortex Lasers for smart free-space communication
用于智能自由空间通信的基于 MEMS 超表面的可调谐光学涡旋激光器
  • 批准号:
    EP/X034542/2
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Research Grant
Spatial light modulator by MEMS reconfigurable metamaterial for Terahertz wave
太赫兹波MEMS可重构超材料空间光调制器
  • 批准号:
    23K20256
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
中赤外分光イメージングのためのMEMS可動フィルタアレイを用いた熱型受光デバイス
使用MEMS可移动滤光片阵列进行中红外光谱成像的热光电探测器装置
  • 批准号:
    24K17595
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ダブルレセプターを反応場とする超高感度・高選択性MEMSガスセンサシステムの創出
使用双受体作为反应场创建超灵敏、高选择性 MEMS 气体传感器系统
  • 批准号:
    23K26383
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
共振の自己最適化機能により充電を継続可能なMEMS振動発電
MEMS振动发电,可连续充电,具有共振自优化功能
  • 批准号:
    24K00947
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
切り紙・折り紙構造とMEMS技術を用いたLIG六軸触覚センサの創成
利用剪纸/折纸结构和MEMS技术创建LIG六轴触觉传感器
  • 批准号:
    24KJ1949
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
SBIR Phase I: Micro-Electromechanical Systems (MEMS)-Based Near-Zero Power Infrared Sensors for Proximity Detection
SBIR 第一阶段:基于微机电系统 (MEMS) 的近零功耗红外传感器,用于接近检测
  • 批准号:
    2304549
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了