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多孔質体におけるふく射特性を考慮した断熱材に関する研究

考虑多孔材料辐射特性的绝热材料研究

基本信息

批准号：
13J11097
负责人：
小針達也
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

多孔質断熱材のふく射伝熱現象の解明を目的として以下の研究を行った．高性能断熱材である真空断熱パネルの高精度・高確度有効熱伝導率測定を行い，その結果からふく射伝熱の寄与について分離して評価を行った．また，多孔質断熱材内のパラメータによって変化するふく射特性を考慮したふく射伝熱解析を行った．平成25年度に構築したペルチェモジュールを用いた保護熱板法を用い，商用の真空断熱パネルの高精度・高確度有効熱伝導率測定を行った．平均温度を変えながら測定を行い，結果について拡散近似を適用することで，真空断熱パネルの伝導伝熱とふく射伝熱の寄与を分離して評価した．これにより，真空断熱パネルの断熱性能向上におけるふく射伝熱抑制の重要性を定量的に指摘した．また，真空断熱パネルの芯材におけるふく射伝熱について，媒体の非灰色・非等方散乱性を考慮できる光線放射モデルによるふく射要素法（REM2）を用いて解析を行った．本研究では，低コスト・高断熱性能を実現する真空断熱パネルの芯材としてパーライト粉末を想定した．真空下のパーライト粉末層の有効熱伝導率に対するふく射伝熱の寄与を表すふく射熱伝導率が，パーライト粉末の粒径によってどのように変化するのかを推定した．更に，室温条件，高温条件，極低温条件を想定したふく射伝熱解析を行い，各条件におけるふく射熱伝導率推定を行った．以上により得られた結果は，真空断熱パネルの断熱性能向上に向けた芯材設計の指針作成に資すると考えられる重要な知見である．

The purpose of this study is to elucidate the radiative heat transfer phenomenon in porous thermal insulating materials. High precision and high accuracy measurement of thermal conductivity of vacuum insulation materials with high performance. The results show that the thermal conductivity of vacuum insulation materials can be measured by thermal conductivity measurement. The thermal analysis of porous insulating materials is carried out in consideration of their radiation characteristics. In 2005, the construction of a high-precision, high-accuracy thermal conductivity measurement system for commercial vacuum interrupters was carried out. When the average temperature is changed, the measurement is performed, and the dispersion approximation is applied to the results. Therefore, the transmission of heat from the vacuum insulation layer and the transmission of radiation heat are separated and evaluated. In this regard, the vacuum insulation performance of the vacuum insulation system has been quantitatively evaluated. In addition, the core material of vacuum interrupter has been analyzed by the method of radiation element (REM2), which considers the non-gray and non-isotropic scattering of medium. In this study, low temperature and high thermal insulation properties of vacuum interrupter cores and powders were investigated. The thermal conductivity of the powder layer under vacuum is related to the radiation heat and the surface radiation heat conductivity is related to the particle size of the powder. In addition, room temperature conditions, high temperature conditions, extremely low temperature conditions are considered to determine the radiation thermal analysis, each condition is considered to determine the radiation thermal conductivity. The above results show that the vacuum insulation performance is important for the design of core materials.

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）

Temperature Dependence Measurement of Thermal Conductivity by Guarded Hot Plate (GHP) Method with Peltier Module for Vacuum Insulation Panel

采用带珀耳帖模块的防护热板 (GHP) 方法测量真空绝热板热导率的温度依赖性

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tatsuya Kobari;Junnosuke Okajima;Atsuki Komiya;Shigenao Maruyama
通讯作者：
Shigenao Maruyama

Evaluation of Radiative Heat Transfer in High-Temperature Porous Insulation Materials by Using Diffusion Approximation

使用扩散近似评估高温多孔绝热材料中的辐射传热

DOI：
10.2963/jjtp.28.179
发表时间：
2015
期刊：
Netsu Bussei
影响因子：
0
作者：
Terui A;Miyazaki Y;Yoshioka A;Kadoya T;JOPD F;Washitani I;村瀬敦宣・林田留美子・宮崎佑介;宮崎佑介・照井慧・海部健三・吉岡明良・鷲谷いづみ;小針達也，岡島淳之介，小宮敦樹，円山重直
通讯作者：
小針達也，岡島淳之介，小宮敦樹，円山重直

ペルチェモジュールを用いた保護熱板法による高密度グラスウールの熱伝導率測定

使用 Peltier 模块的保护热板法测量高密度玻璃棉的导热系数