沸騰冷却技術の基礎から最新技術まで

セミナー趣旨

  本講座では、近年急速に重要性が高まっている高発熱密度の冷却技術に焦点を当て、最新の相変化を利用した高熱流束除熱技術について学びます。まず、世界で開発されている冷却技術の最新動向をレビューし、空冷や液冷など従来技術の限界を超える新しい冷却技術の概要を提供します。その後、九州大学が開発したハニカム多孔質体(HPP)を利用した革新的な冷却技術を中心に、限界熱流束(CHF)の向上方法について詳しく解説します。
  続いて、沸騰現象に関する基礎物理を学ぶことで、沸騰冷却技術の基本的なメカニズム、核生成や気泡の成長、限界熱流束(CHF)のモデルとその応用について理解を深めます。さらに、沸騰試験装置の製作や計測精度の向上技術を学び、実験装置の設計や測定機器の校正、誤差評価などの実践的なスキルを習得します。
  本講座は、最新技術の原理から実際の応用技術までを体系的にカバーし、技術者や研究者が自らの業務に活かせる実践的な知識とスキルを提供します。

習得できる知識

1. 世界の最新の高熱流束冷却技術の動向や、それに関する知識の概要
2. 限界熱流束（CHF）の向上に関する具体的な技術とその効果
3. 沸騰現象の基礎的なメカニズムの理解
4. 沸騰実験のための基礎的な知識

セミナープログラム

1. 相変化を用いた高熱流束除熱の最新動向（90分）
概要: 本講義では、最新の超高熱流束沸騰冷却技術に焦点を当て、限界熱流束（CHF）の向上法について説明します。
        表面修飾やナノ流体の使用などの技術を紹介し、特に九州大学が開発した毛細管力を活用した冷却技術にも触れます。
  1-1. 冷却技術の種類
  1-2. 高熱流束除去の必要性とアプリケーション
  1-3. 相変化を用いた冷却の限界
    1）プール沸騰による限界
    2）蒸発による限界
  1-4. 世界における高熱流束冷却技術のレビュー
  1-5. ハニカム多孔質体（HPP）冷却技術
    1）HPPによるCHF向上の単一効果
    2）二層構造HPPを用いたCHF向上
    3）HPPとナノ流体の組み合わせによるCHF向上
    4）HPP、ナノ流体、および金属固体構造の組み合わせによるCHF向上
  1-6. 質疑応答
2. 沸騰現象に関する基礎物理（60分×2）
概要: 沸騰現象の基礎理論について講義します。沸騰の発生メカニズムと熱伝達への影響を学び、沸騰冷却技術の基礎理論を深めます。
  2-1. 沸騰伝熱の重要性
  2-2. 沸騰と蒸発の違い
  2-3. 沸騰現象の分類
  2-4. 沸騰曲線の特徴
  2-5. 核生成と気泡生成
  2-6. 前進接触角と後退接触角
  2-7. 気泡の成長と離脱
  2-8. 核沸騰伝熱のメカニズム
  2-9. 核沸騰伝熱の整理式
  2-10. 限界熱流束（CHF）のモデル
  2-11. 限界熱流束モデルに基づくCHF向上のアイディア
  2-12. 質疑応答
3. 沸騰試験装置の製作と計測精度の向上（60分）
概要: 沸騰試験装置の製作と計測精度の向上について解説します。
        実験装置の設計、校正手順、測定誤差の見積もり方など、実践的なポイントを取り上げます。
  3-1. 温度、流量、圧力の測定および校正方法
  3-2. 冷媒の選定とその特性の比較
  3-3. ヒータの設計と性能評価
        （例：銅ブロックヒータ、透明伝熱面（ITOヒータ））
  3-4. 凝縮器の設計
  3-5. IRカメラおよびTSPを用いた温度測定技術
  3-6. 可視化技術と照明の工夫
  3-7. 誤差評価の方法と実装時の注意点
  3-8. その他
    ・膜厚の測定方法とその精度
    ・今後の沸騰研究の展望
  3-9. 質疑応答
4．質疑応答 時間：30分（各講義の最後に含む）
     各講義の最後に質疑応答の時間を設け、参加者の具体的な疑問に答えます。

■講演中のキーワード
• 沸騰冷却技術
• 限界熱流束（CHF）
• 毛細管現象
• 高発熱密度冷却
• ハニカム多孔質

セミナー講師

 九州大学 大学院 教授    森 昌司 氏

■ご経歴
1998年 九州大学　工学部　機械工学科卒業　学士（工学）
2000年 九州大学大学院　工学研究科　修士課程機械工学専攻修了　修士(工学)
2002年 日本学術振興会　特別研究員　DC2
2003年 九州大学大学院　工学府　博士後期課程　機械科学専攻修了、博士（工学）
2004年 横浜国立大学大学院　工学研究院　助手
2007年 横浜国立大学大学院　工学研究院　准教授
2009年 日本学術振興会　海外特別研究員　(ミネソタ大学、Visitting Professor)
2019年 九州大学大学院　工学研究院,カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所　教授
■ご専門および得意な分野・ご研究
・熱流体工学
研究分野は気液二相流、過熱水蒸気の急速生成、ハニカム多孔質体を使った限界熱流束向上など、
エネルギー分野における課題に取り組んでいます。
■本テーマ関連学協会でのご活動
＜所属学協会＞
日本機械学会、日本伝熱学会、日本混相流学会、日本原子力学会、日本冷凍空調学会
＜学会での役員・委員歴＞
所属する学会にて、理事、評議員、代表委員、編集委員、実行委員などを歴任。

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

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  （開催1週前～前日までには送付致します）
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  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
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