カーボンナノチューブ分散系潜熱蓄熱材の実装槽内融解特性の解明

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本研究では，以下の三点を通じてカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）分散系潜熱蓄熱材の融解蓄熱特性を解明する．具体的には，研究期間内に以下を明らかにする．供試試料の分散媒である潜熱蓄熱材にはテトラコサン（融点５０．６℃），分散質であるCNTの含有質量割合は０～１．０ｍａｓｓ％を予定している．（１）垂直加熱面を有する矩形蓄熱槽内の融解過程における加熱面温度の影響．（２）垂直加熱面を有する矩形蓄熱槽内の融解過程における幅の影響．（３）潜熱蓄熱材のCNT含有割合の融解潜熱蓄熱に対する影響．１年目は，CNT含有割合を固定し（１）（２）実験を行い，融解潜熱蓄熱過程を解析した．解析には，供試試料であるCNT分散系潜熱蓄熱材の熱物性値（熱伝導率，粘度など）を実測定したデータベースを用いている．ＣＮＴ分散による有効熱伝導率向上の融解・凝固速度に対する影響は，示差走査熱量計を用いた微少量条件下における融解速度測定実験結果を用いて検証する予定である．実装想定した蓄熱は，水平上向き加熱伝熱面を有する矩形蓄熱槽を用いて検討し，ＣＮＴ分散による粘度増加が融解対流を抑制し対流熱伝達率の減少を確認した．垂直加熱面を有する矩形蓄熱槽を用いた実験結果は，ＣＮＴ分散による効果が槽上部領域に表れる結果を明らかにした．研究成果は，学術論文１件，国際学会１件，国内学会２件の発表を行った．引き続き，融解実験とシミュレーションを併用して検討を進める．