大川 富雄　研究室

About关于研究室

気体と液体が混ざり合う場の不思議を解き明かす。

大川研究室は、エネルギー・環境問題の解決への貢献を目指し、熱流動工学、特に相変化熱伝達と気液二相流を研究しています。
水だけ、空気だけの流れと違い、水と空気が混ざる流れは気体と液体の境界が刻々と変わるため、現象がさらに複雑になります。
研究の目的は、大規模エネルギーシステムの安全性向上と、次世代電子機器の高効率冷却です。
電気通信大学 機械知能システム学専攻 エネルギー・環境分野の研究室で、実験や数値シミュレーションを通して熱のふしぎに取り組んでいます。

Research研究课题

大川研究室は、大規模エネルギーシステムの安全性向上と次世代電子機器の高効率冷却を目的に、熱流動工学の中でも相変化熱伝達と気液二相流を研究しています。実験と数値シミュレーションを使い、沸騰、液滴の飛散、高温面の冷却などを調べています。

※示意图

強制対流サブクール沸騰↗

エネルギープラントや電子機器の冷却に利用される熱伝達の仕組みです。透明な伝熱面を使った実験で、ボイド率を決めるうえで気泡合体のあとにできる大気泡が重要だと見つけ、冷却性能の向上と除熱限界の予測を目指しています。

※示意图

液滴のスプラッシュ↗

液滴が液膜に衝突すると、王冠状の液体構造ができ、先端から微小な二次液滴が飛び散ります。数値シミュレーションと高速度カメラでの可視化実験から、表面張力と粘性のほかに重力も大きく寄与することを明らかにし、発生条件と二次液滴の発生量の予測を目指しています。

※示意图

高温固体の急速冷却↗

ライデンフロスト効果は、事故時に高温となった燃料棒の冷却を考えるうえで重要な現象です。シリコンウェハと赤外線サーモグラフィーを併用し、冷却水が高温面に接触し始めるときの熱流動構造を観察して、冷却速度の予測手法を開発しています。

※示意图

プール沸騰熱伝達↗

電子機器の発熱密度が上がり、沸騰冷却が必要になっています。高出力レーザーで金属薄膜を加熱し、電子機器冷却に特有の条件でも使えるCHFの予測手法を開発し、毛細管力に優れたナノ粒子層でCHFを向上させる研究もしています。

Voices学长学姐的评价

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