2021年 | プレスリリース?研究成果
わずかなエネルギーで热の移动量を大幅に促进 低エネルギーでの伝热机器冷却効率向上に期待
【本学研究者情报】
〇流体科学研究所 教授 小宫敦树
【発表のポイント】
- 非常に薄い温度境界层(*1)を高时空间分解能で高精度に可视化する実験技术を确立．
- 微量の衝突喷流を自然対流场に当てることで，自然対流が持つ伝热性能を向上できることを実験的に示した．
- 理论的に提唱されていた自然対流の固有周波数の存在を実験的に捉えることに成功した．
- 固有周波数の存在条件を示したことで,空调机器をはじめとする伝热机器の性能向上が期待できる．
【概要】
カーボンニュートラル社会の実现に向けて，エネルギーの有効利用や最适利用が求められています．特に発电所等における廃热利用や热交换器などの高効率利用は急务であり，基盘技术として伝热促进技术の开発が强く求められています．
东北大学流体科学研究所の小宫敦树教授の研究グループは，レーザー光を用いたマッハツェンダー型大型干渉计(*2)を利用して，これまで理论的に提唱されていた自然対流の共鸣现象（自己固有振动）を実験的に捉え，数値シミュレーションの结果から共鸣が起きる条件を明らかにしました．
これにより、火力発电所等の冷却塔に利用されていた大规模自然対流冷却を低エネルギーかつ高効率で伝热促进させることが可能となり，エネルギーの有効利用につながることが期待されます．
本研究は，2021年6月17日に米国の国際学術誌「Physical Review Fluids」にLetterとしてオンライン掲載されました．
また，本研究は流体科学研究所公募共同研究の支援を受けて実施されました．
図1：マッハツェンダー型大型干渉计
【用语解説】
1. 温度境界層：加熱面もしくは冷却面の近傍に形成される急峻な温度勾配を有する薄い層．
2. マッハツェンダー型大型干渉計：レーザーの光干渉を利用して，通常では目で視ることのできない気体や液体の密度差やその勾配を縞模様にして可視化する装置．
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学流体科学研究所
教授 小宫敦树
电话 022-217-5876
E-mail komiya*tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）
（报道に関すること）
东北大学流体科学研究所
広报戦略室
电话 022-217-5873
E-mail ifs-koho*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）