Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

氷蓄熱の高性能化に資する目的で、過冷却水を不均質核生成により凝固させる確率的条件、電気的方法により凝固を瞬時に制御する方策、さらには、過冷却管内流の氷発生に伴う熱流体的過渡現象を基礎的に解明した。
過冷却水を凝固させる確率的条件の研究においては、純水が不均質核生成によって固体表面で凝固する際の冷却速度、固体の表面物性、表面積、表面状態と過冷却解消温度の関係の実験結果をもとに、過冷却水の凝固を支配する各固体に固有な性質を示すパラメータを検討し、各種条件下での過冷却水の凝固現象を一般的に整理できる式について考察した。
電気的方法により凝固を瞬時に制御する方策の研究においては、電圧、電極間距離、電極面形状、過冷度を実験条件として変化させる実験を行い、電気的な方法が過冷却水の凝固を誘発する効果のあることを明らかにした。純水中に微弱に流れる電流値を測定し、凝固過冷度と電流値、時間の関係に基づく確率的概念を導入することにより、凝固が生じる条件を明らかにした。
過冷却管内流の氷発生に伴う熱流体的過渡現象の研究においては、管内を流動する過冷却水中に氷が発現した後の、デンドライト結晶および稠密固相の成長過程を観察するとともに、詳細な測定・解析結果をもとに、稠密な固相の成長速度を律則する一般的な物理現象を示した。また、流動水の過冷却度分布、稠密固相の成長、デンドライト結晶の成長・消滅が複雑に相互依存する、流動過冷却水の過冷却緩和過程のメカニズムを明らかにした。

【研究分担者】
大河誠司	東京工業大学	工学部	助教授	(Kakenデータベース)