start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=41 cd-vols= no-issue=1 article-no= start-page=52 end-page=62 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=2007 dt-pub=200701 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title= kn-title=Heat and Mass Transfer Analysis of Fluidized Bed Grain Drying en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract= kn-abstract=The effects of heat and mass transfer parameters on the efficiency of fluidized bed drying have been studied to optimize the input and output conditions. The analysis was carried out using two different materials, wheat and corn. Energy and exergy models based on the first and second law of thermodynamic are developed. Furthermore, some unified non-dimensional experimental correlations for predicting the efficiency of fluidized bed drying process have been proposed. The effects of hydrodynamics and thermodynamics conditions such as the inlet air temperature, the initial moisture content and well known Fourier and Reynolds numbers on energy efficiency and exergy efficiency were analyzed using the developed model. A good agreement was achieved between the model predictions, non-dimensional correlations and the available experimental results. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name= en-aut-sei= en-aut-mei= kn-aut-name=SyahrulHusain kn-aut-sei=Syahrul kn-aut-mei=Husain aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=4 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University affil-num=2 en-affil= kn-affil=Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University affil-num=3 en-affil= kn-affil=Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University affil-num=4 en-affil= kn-affil=Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=61 cd-vols= no-issue=589 article-no= start-page=206 end-page=212 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=1995 dt-pub=19950925 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Flow Resistance and Heat Transfer Characteristics of Water Solution Flow with Surfactant in Circular Tubes kn-title=界面活性剤添加水溶液の管内流動抵抗軽減と熱伝達 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=近年、熱エネルギーの効率的な管内輸送手段として、温冷水にある種の鎖状高分子や界面活性剤を添加し、その管内圧力損失の低減効果（トムズ効果）を利用する試みが注目されている。トムズ効果は、数～数十ppm程度の鎖状高分子や界面活性剤を水に添加することにより、管内流動抵抗軽減効果を意味し、管内輸送において、摩擦損失の減少による流量増加やポンプ動力の減少が期待できる。このトムズ効果のメカニズムは、添加した鎖状高分子が糸巻き状（ランダムコイル状）となって流体中に混合し、そのランダムコイルが乱流渦の発生や発達を抑止することとされている。一方、ある種の界面活性剤は、その添加濃度を増大すると棒状のミセル構造を形成し、鎖状高分子のランダムコイルと同じ働きをすると言われている。トムズ効果を期待できる界面活性剤として、カチオン系界面活性剤である臭化セチルトリメチルアンモニウム（略して、CTAB：分子量364.46、図1参照）を添加した水溶液の場合には、高分子系のものと比較して、せん断力による劣化が少なく、循環系への利用に適していると考えられる。しかしながら、（CTAB）水溶液のような界面活性剤を添加した場合には、トムズ効果が有効に作用するには、ミセル構造の形成に関係する温度範囲が存在し、その使用条件が限られる。また、一般に非ニュートン流体であるため、その特性の解明には困難さを伴うものである。本研究は、高分子水溶液としてポリエチレングリコール（略して、PEG：平均分子量約200万）、そして界面活性剤水溶液としてCTABを使用し、両水溶液の粘性特性を明らかにした後、PEG水溶液のの管摩擦係数や熱伝達率に影響を及ぼす諸因子の効果を実測し、この種の界面活性剤の流動抵抗軽減および熱伝達特性を解明するものである。 kn-abstract=The reduction characteristics of flow resistance and heat transfer of water solution flow with the surfactant (Cetyltrimethyl-ammonium Bromide) in tubes were investigated experimentally. The flow resistance and heat transfer of Water solution flow with the surfactant were markedly reduced as compared with those of pure water flow. Useful nondimensional correlative equations of flow resistance and heat transfer were derived in terms of various non-dimensional parameters. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=OzakiKoichi en-aut-sei=Ozaki en-aut-mei=Koichi kn-aut-name=尾崎公一 kn-aut-sei=尾崎 kn-aut-mei=公一 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=AsanoHideaki en-aut-sei=Asano en-aut-mei=Hideaki kn-aut-name=浅野秀昭 kn-aut-sei=浅野 kn-aut-mei=秀昭 aut-affil-num=4 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=4 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Non-Newtonian Fluid kn-keyword=Non-Newtonian Fluid en-keyword=Flow-Drag Reduction kn-keyword=Flow-Drag Reduction en-keyword=Convection Heat Transfer kn-keyword=Convection Heat Transfer en-keyword=Surfactant kn-keyword=Surfactant en-keyword=Circular Tube kn-keyword=Circular Tube END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=63 cd-vols= no-issue=608 article-no= start-page=208 end-page=215 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=1997 dt-pub=19970425 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Flow Resistance and Heat Transfer Characteristics of Cold Water Pipe Flow with Surfactant for Cold Heat Energy Transport kn-title=冷熱エネルギー輸送用界面活性剤添加低温水の管内流動抵抗と熱伝達特性 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=効率的な熱エネルギーの管内輸送手段の一つとして、水に鎖状高分子や界面活性剤を適量添加することにより、管内乱流流れを層流化し、管内圧力損失の軽減（トムズ効果）をする試みがなされている。鎖状高分子を添加した水溶液においては、鎖状高分子が形成するランダムコイルによる管内乱流渦の発生や発達の抑止効果が、流動抵抗の減少を持たらすと言われている。しかしながら、その鎖状高分子は高いせん断力のもとでは鎖状構造の切断による劣化を生じるため、流体に大きなせん断力が掛かり、かつ循環系として利用される高温・低温水を用いた熱エネルギー輸送システムの搬送動力軽減には、この種の高分子化合物の活用は不適当であると判断されている。一方、界面活性剤が形成する棒状ミセル構造は、鎖状高分子化合物と同じ働きで管内流動抵抗の減少に寄与することが明らかにされており、また、高せん断力流れ領域においては、再び元の棒状ミセル構造となるため、熱エネルギー輸送系に適した流動抵抗軽減材料の一つであると言われている。筆者らも前報において、界面活性剤として臭化セチルトリメチルアンモニウムを用い、また対イオン添加剤としてサリチル酸ナトリウムを採用し、その水溶液の非ニュートン挙動や管内輸送における流動抵抗及び熱伝導特性の実験結果を報告し、界面活性剤添加水溶液が、効率的な熱エネルギー輸送媒体であることを明らかにした。このように前報ではマクロ的観点より、常温状態における界面活性剤添加水溶液の乱流軽減効果を明らかにした。本研究では、極性（イオン性）界面活性剤の棒状ミセル構造形成の詳細な観察を電子顕微鏡によって行い、その棒状ミセル構造が対イオンの存在によってどのように変化するのかを解明するものである。また、この対イオンの添加量の大小による流動抵抗に与える影響についても実測を試みた。さらに、界面活性剤添加水溶液による管内流動抵抗軽減効果を、レーザ―ドッフラー流速計による管内流速分布の測定結果からの確認をも行うものである。最終的には実用面から、低温熱エネルギー輸送媒体として利用可能な界面活性剤として、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム（C12H25N(CH3)3Cl）添加水溶液の管内流動抵抗及び熱伝達特性を測定し、これらに影響を及ぼす諸因子の効果を検討し、それらの有用な無次元実験整理式の提案をも行い、この種の界面活性剤添加水溶液特性の基礎資料を提供するものである。 kn-abstract=Investigation of characteristics of cold water pipe flow with surfactant is important to develop a cold heat energy transport system. Both flow drag and heat transfer reductions by the Toms effect occur due to a rod-like micell structure of surfactant. When a counter-ion (sodium salicylate) was added to water solution containing of dodecyltrimethylammonium chloride (DATC) surfactant in the present study, the rod-like micell structure of DTAC was formed by connection of spherical micells of DTAC. Moreover, the reduction characteristics of flow resistance and heat transfer were influenced by the amount of the counter-ion. Useful nondimensional correlative equations for flow resistance and heat transfer are derived in terms of various nondimensional parameters. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=2 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Surfactant kn-keyword=Surfactant en-keyword=Non-Newtonian Fluid kn-keyword=Non-Newtonian Fluid en-keyword=Flow Drag Reduction kn-keyword=Flow Drag Reduction en-keyword=Convection Heat Transfer kn-keyword=Convection Heat Transfer en-keyword=Counter-Ion kn-keyword=Counter-Ion END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=64 cd-vols= no-issue=621 article-no= start-page=178 end-page=185 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=1998 dt-pub=19980525 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Flow Drag Reduction and Heat Transfer Characteristics of Water Flow with Fibrous Material in a Straight Pipe kn-title=繊維質系流動抵抗軽減剤添加水の直管内流動抵抗および熱伝達特性 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=近年、効率的な熱エネルギーの管内輸送に関して、乱流抑制可能な添加剤を熱輸送媒体に添加することにより、その管内流動抵抗軽減効果を利用する研究開発が注目されている。特に、ある種の鎖状高分子や棒状ミセル構造を有する界面活性剤の微量添加水溶液は、管内流動抵抗を著しく減少させる。この現象をトムズ効果と呼び、多くの研究がなされている。現在も盛んにおこなわれているトムズ効果に関する研究は、例えば、富田によるポリエチレンオキサイド添加水溶液の流動抵抗および陽イオン性界面活性剤（塩化セチルトリメチルアンモニウムや、塩化オレイルビスヒドロキシメチルアンモニウム）添加水溶液の熱媒輸送系に関する研究などがある。さらに、Park らも塩化セチルトリメチルアンモニウムを用いた乱流構造に関する研究を行い、界面活性剤による乱流エネルギーの散逸効果を詳細な速度分布測定により明らかにしている。Fossa らは、高分子を用いた流動抵抗と熱伝達の実験を行った。筆者らも、前報において、棒状高分子（ポリエチレングリコール）や陽イオン性界面活性剤（臭化セチルトリメチルアンモニウム、そして塩化ドデシルトリメチルアンモニウム）を添加した水溶液の流動抵抗や熱伝達特性、管内速度分布に関する測定を行い、一般性のある無次元整理式の提案を行った。その結果、低温熱エネルギー輸送媒体として、界面活性剤添加水溶液を利用することで、流動ポンプ動力の低減、流量増加による装置全体の小型化や低コスト化、熱損失の低減効果などが可能であることを定量的に明らかにした。しかしながら、界面活性剤添加水溶液を実際に熱媒体として利用するには、様々な問題点が指摘されている。特に、界面活性剤添加水溶液の廃棄による周囲環境への汚染は深刻な問題となる。このため、活性炭などの投与による界面活性剤の吸着除去法などの対応策が提案されている。基本的には、界面活性剤添加水溶液と同じ流動抵抗軽減効果を有し、かつ環境負荷の少ない添加剤の使用が好ましい。従来の研究より、界面活性剤や鎖状高分子以外に流動抵抗軽減効果を示す添加剤として、ファイバあるいは石綿などの微細繊維、微細固体粒子の存在が報告されており、微細繊維懸濁液については加藤らやDaily らが、微細固体粒子懸濁液については渡辺らによる研究報告がある。しかしながら、これらの懸濁液の流動抵抗や熱伝達特性にわたる広範囲な機構を詳細に検討した研究報告は少ないようである。本研究では、界面活性剤以外のもので、その水溶液が流動抵抗軽減効果を示し、かつ環境負荷の少ない添加剤として繊維質添加剤を選定し、熱エネルギー輸送媒体としての管内流動抵抗及び熱伝達性の測定検討を行った。さらに、管内速度分布および管内温度分布の測定から、流動抵抗と熱伝達特性のメカニズムの解明を試みている。最終的には、環境負荷の少ない繊維質系添加剤添加水溶液による熱エネルギー輸送に関する基礎資料の提供を行った。 kn-abstract=Some kinds of surfactants are useful to reduce flow drag in a turbulent pipe flow by Toms effect. However, it needs a lot of cost to make these surfactant harmless material to the environment. On the other hand, the fibrous substance such as pulp fibers and cellulose are harmless additives to the environment. This paper has dealt with the flow drag reduction and heat transfer characteristics of the water suspension flow mixed with fine fibers in a straight pipe. Measurements of velocity and temperature profile in a circular pipe flow were made in order to examine the flow drag and heat transfer characteristics of the turbulent and laminar flow. The nondimensional equations of pipe flow resistance and heat transfer were derived in terms of various nondimensional parameters. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=OzakiKoichi en-aut-sei=Ozaki en-aut-mei=Koichi kn-aut-name=尾崎公一 kn-aut-sei=尾崎 kn-aut-mei=公一 aut-affil-num=4 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=4 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Flow Drag Reduction kn-keyword=Flow Drag Reduction en-keyword=Convection Heat Transfer kn-keyword=Convection Heat Transfer en-keyword=Fibrous Subsrance kn-keyword=Fibrous Subsrance en-keyword=Toms Effect kn-keyword=Toms Effect en-keyword=Fiber Suspension Flow kn-keyword=Fiber Suspension Flow END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=66 cd-vols= no-issue=647 article-no= start-page=204 end-page=211 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=2000 dt-pub=20000725 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Flow Resistance and Heat Transfer Characteristics of Flowing Cold Water with Flow Drag Reduction Surfactant in Curved Pipes kn-title=管内流動抵抗低減用界面活性剤を添加した低温水の曲がり管部における流動抵抗低減効果と熱伝達特性 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=水系の熱輸送媒体に各種の流動抵抗低減剤（界面活性剤又は鎖状高分子等）を添加し、発生する流動抵抗低減効果（トムズ効果）によりポンプ動力の低減や配管からの熱損失の軽減を意図した高効率的な熱エネルギー輸送技術が注目されている。Usuiらは界面活性剤の添加による円管内流動抵抗低減に関する実験と数値解析の比較検討を行っている。またKawaguchiらはトムズ効果による乱流抑制機構解明のため、レーザー流速計により界面活性剤添加水の矩形流路内での速度分析や乱流強度の測定結果を報告している。さらに、佐藤らは界面活性剤添加水の乱流特性の測定と乱流促進体を付した平板状熱伝達面における伝熱促進の検討を行っている。R. Smith らも水溶性高分子添加水の円管内熱伝達特性の報告を行っている。筆者らも、これまでに流動抵抗低減剤として鎖状高分子、界面活性剤、及びパルプ繊維を用いた場合の円管内流動抵抗低減と熱伝達特性に関する研究を報告している。これらの研究は、主に円形や矩形の直管試験部の流動と熱伝達特性の解明に焦点を当てているが、流動抵抗低減効果を利用する冷暖房システム等では、直管以外にも様々な配管附属品が使用されている。特に、流動方向の変更には様々な曲率の曲がり管が用いられている。このような曲がり部を有する配管における流動抵抗や熱伝達特性に関する研究としては、伊藤、森ら及び Janssen らにより、曲がり管における水などのニュートン流体の流動抵抗や熱伝達特性に関して、発生した剥離流れや2次流れの存在が大きな影響を及ぼすことが報告されている。一方、ニュートン流体に代わり流動抵抗低減剤添加水が曲がり管内を流動する場合には、曲がり部で発生する2次流れやはく離流れなどにより、その流れ構造が直管部の場合と大きく異なり、その流動抵抗および熱伝達特性も直管部の場合とは異なる傾向を示すものと思われる。本論文は、流動抵抗低減剤を添加した低温水が曲がり管内を流動した場合の流動抵抗と熱伝達特性の解明を目的としたものである。本研究では、曲がり部の多い建物内配管や熱交換器内の伝熱管を対象として、比較的直径の小さな円管で様々な曲率半径比をもつ曲がり管領域における流動抵抗低減剤添加水の管内速度分布、流動圧力損失そして局所及び平均熱伝達率の実測を試みている。最終的には、流動抵抗低減剤添加水の曲がり管部の管摩擦係数と平均熱伝達率に関して、曲がり管部の曲がり角度、曲率半径比そして流速等の影響を加味した無次元実験整理式の提案を行うものである。 kn-abstract=This paper has dealt with the flow resistance and heat transfer characteristics of flowing cold water with flow drag reduction additive in curved pipes. A cationic surfactant was used as the flow drag reduction additive. The flow drag resistance and the local heat transfer coefficient of cold water flow in some curved pipes were measured under the constant heat flux heating wall condition. It was found that the flow drag and heat transfer reduction effect by the surfactant was depended on the angle and curved ratio of the curved pipes. The nondimensional correlative equations of flow resistance and heat transfer coefficient of cold-water flow with the surfactant in the curved pipe were derived in terms of various nondimensional parameters. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=3 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Surfactant kn-keyword=Surfactant en-keyword=Flow Drag Reduction kn-keyword=Flow Drag Reduction en-keyword=Curved Pipe kn-keyword=Curved Pipe en-keyword=Convection Heat Transfer kn-keyword=Convection Heat Transfer END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=68 cd-vols= no-issue=666 article-no= start-page=191 end-page=198 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=2002 dt-pub=20020225 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Heat Transfer Enhancement of Water Flow in a Straight Pipe with Drag Reduction Surfactant by Using Wire Coil kn-title=ワイヤーコイルを用いた流動抵抗低減用界面活性剤添加水の直円管内熱伝達促進 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=熱媒体水に鎖状高分子や界面活性剤等を微量添加することによる流動抵抗低減効果（トムズ効果）を利用した熱エネルギー輸送技術が注目されており、実用化に向けて様々な研究が行われている。著者らは、流動抵抗低減剤としての界面活性剤（第4級アンモニウム塩）を添加した水を、直円管内に流動させた場合の流動抵抗や熱伝達の測定、そして数値シミュレーションによる管内流動抵抗の予測検討結果を報告してきた。さらに、著者らは、実際の配管系を想定して、界面活性剤添加水による曲管内の流動抵抗と熱伝達特性の解明を行ってきた。一方において、使用済み界面活性剤の廃棄処理の問題、そして流動抵抗低減剤使用に伴う管内熱伝達の減少による熱交換効率の低下等、この種の流動抵抗低減法の欠点も指摘されている。後者の欠点を克服するために、熱交換器入口部にミセルスクィーザーを設けて界面活性剤の棒状ミセルを一時的に分断し、流動抵抗低減効果を消失させる方法や熱交換器の伝熱面にラムダ翼列状の乱流促進体の設置や伝熱面を祖面にすることによって、伝熱促進を検討した研究も行われ始めている。本研究は、」流動抵抗低減用界面活性剤利用による円管式熱交換器内の熱伝達低下を解消させるために、乱流促進体としてワイヤーコイルを円管内に挿入した場合の熱伝達促進効果と流動抵抗の関係を実験的に明らかにしようとするものである。このワイヤーコイルによる乱流促進法は、大幅に設備の改修を行うことなく既設の熱交換器への適応が可能であるなど、従来の方法よりも早急な実用化が期待される。本実験に用いる流動抵抗低減用の界面活性剤としては、環境負荷の小さい非イオン性界面活性剤を採用し、ワイヤーコイル形状（素線径、ピッチおよび長さ）や界面活性剤添加水の流速が直円管内の熱伝達促進に及ぼす影響の検討を行うものである。 kn-abstract=This paper has dealt with the heat transfer enhancement of flowing water with flow drag reduction additive into a heat transfer tube by inserting wire coils. The non-ion type surfactant was used as the additive to decrease the pipe flow resistance for the heat energy transport system. However, the decrease in the flow resistance was allowed to reduce the heat transfer coefficient in the heat transfer tube. Some kinds of wire coils having different diameters were tried to enhance the heat transfer in the heat transfer tube. The effects of wire coils on the pipe friction and the heat transfer coefficients were elucidated under various experimental parameters of flow velocity, wire coil diameter, pitch and length. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=NakataToru en-aut-sei=Nakata en-aut-mei=Toru kn-aut-name=中田達 kn-aut-sei=中田 kn-aut-mei=達 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=4 ORCID= en-aut-name=FurumotoNaoyuki en-aut-sei=Furumoto en-aut-mei=Naoyuki kn-aut-name=古本直行 kn-aut-sei=古本 kn-aut-mei=直行 aut-affil-num=5 ORCID= en-aut-name=SatoKenji en-aut-sei=Sato en-aut-mei=Kenji kn-aut-name=佐藤健次 kn-aut-sei=佐藤 kn-aut-mei=健次 aut-affil-num=6 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=4 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=5 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=6 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Surfactant kn-keyword=Surfactant en-keyword=Flow Drag Reduction kn-keyword=Flow Drag Reduction en-keyword=Heat Transfer Enhancement kn-keyword=Heat Transfer Enhancement en-keyword=Wire Coil kn-keyword=Wire Coil en-keyword=Water Flow kn-keyword=Water Flow END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=68 cd-vols= no-issue=669 article-no= start-page=221 end-page=228 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=2002 dt-pub=20020525 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Direct Contact Cold Heat Extraction from Water Mixture of Gel Type Latent Heat Storage Material to Air Bubbles kn-title=ゲル状潜熱蓄冷熱体混合水からの空気泡群による直接接触採冷熱 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=エネルギ有効利用の観点そして夜間の余剰電力を活用し、昼間の過剰な電力消費を軽減させる目的から、潜熱蓄熱システムが注目されている。この蓄熱システムにおいて、固－液相変化を生じる潜熱体を熱媒へ分散混合した蓄熱体混合媒体は、その相変化に伴う潜熱を利用できることから、高密度蓄熱や高効率な熱輸送も可能である。このような潜熱蓄熱体混合物質としては、潜熱体をカプセル化またはエマルジョン化した潜熱蓄熱体混合水が挙げられるが、水との分散性向上のための微細化処理やカプセル化費用など経済的制約がある。この問題を解決する方策として、固－液相変化する潜熱体の形状安定化にゲル化処理を施す方法がある。これは炭化水素系潜熱体をゲル状粒子に成形するもので、カプセル化以上の強度を保つことができる。したがって、蓄熱体を比較的大きい粒子にまで生成可能であり、連続相との分離処理の簡略化、経済的にも優れたものとして将来有望視されている。また炭化水素系潜熱体の利点として、その種類や含有質量割合を変えることにより、利用可能な温度（融点温度）が可能であり、蓄熱効率の向上及び配管スペースの縮小などが期待される。本研究では、このゲル状潜熱蓄冷体混合水を用いた潜熱蓄冷熱システムにおいて、システム構築時に必要となる蓄熱体からの採冷熱特性について検討するものである。採冷熱法としては、このような混合水を使用した場合、その粘性が大きくなることから、隔壁型熱交換機ではその流動に伴うポンプ動力の増大が指摘されている。これを回避する目的から圧力損失の軽減が可能であり、また高い熱伝達特性を有した気－液直接接触採冷熱法を本研究で検討する。空気による採冷熱に関して、重要である潜熱蓄冷熱槽出口空気温度に関連する温度効率及び採冷熱時間等に着目し、諸因子がこれらに及ぼす影響について実験的に明らかにする。 kn-abstract=This paper has dealt with cold heat extraction characteristics from the gel latent-cold-heat storage-material suspension with surfactant to air bubbles. The gel latent-cold-heat storage-material consisted of n-paraffin as the core latent-cold-heat storage-material and water as a heat transfer medium. The relationship between outflow air temperature in latent-cold-heat release process and various parameters was examined experimentally. As a result, especially concentration of the gel latent material added to water exerted an influence on gas holdup and cold heat extraction characteristics to air bubbles. The non-dimensional correlation equations for the temperature effectiveness of latent-heat storage process were derived in terms of the ratio of water layer height to diameter of latent heat material, Reynolds number of air flow, Stefan number and modified Stefan number including air humidity. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=MurakamiMasahiro en-aut-sei=Murakami en-aut-mei=Masahiro kn-aut-name=村上昌弘 kn-aut-sei=村上 kn-aut-mei=昌弘 aut-affil-num=4 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=4 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Latent Heat Storage kn-keyword=Latent Heat Storage en-keyword=Direct Contact Heat Exchage kn-keyword=Direct Contact Heat Exchage en-keyword=Paraffin kn-keyword=Paraffin en-keyword=Air Bubble kn-keyword=Air Bubble END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=70 cd-vols= no-issue=690 article-no= start-page=444 end-page=451 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=2004 dt-pub=200402 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Latent Heat Release Characteristics of Solid-liquid Phase Change Heat Storage Microcapsule Slurry by Condensation Heat of Vapor under a Vacuum Condition kn-title=減圧下における水蒸気凝結現象を利用した固-液相マイクロカプセルスラリー潜熱蓄熱材の採熱特性 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=エネルギーの有効利用の分野において効率的利用とエネルギー貯蔵技術が最重要課題と考えられ、熱需要と供給の時間的、空間的なミスマッチを解消する蓄熱技術に関する様々な研究開発が行われている。融解潜熱を利用する潜熱蓄熱は高密度エネルギー貯蔵が可能であり、相変化時には一定の温度で熱を取り出すことが可能である。特に、夜間の余剰電力を利用した氷蓄熱システムは、氷の融解潜熱を昼間の冷房空調に利用されている。しかし、暖房や給湯などに要求される中温度領域での蓄熱に関しては顕熱型の温水蓄熱が主流であり、潜熱蓄熱の実用化例は少ない。近年、微笑な球状カプセルに潜熱蓄熱材を封入した潜熱蓄熱材を水に分散混合させたマイクロカプセルスラリー（以下スラリーと略する）のような機能性熱媒体が注目を浴びている。これらはカプセル殻により潜熱蓄熱材が固相時にも流動状態を保ち、管内輸送を可能にし、さらに、融点の異なる潜熱物質を蓄熱材に用いることにより、様々な温度域での蓄熱が可能であることなどの利点を有している。しかしながら、マイクロカプセルの分散安定を図るためのカプセル径の微細化処理は、スラリーの粘性抵抗の増大を熱伝達率の低下をもたらすことが知られている。筆者らは、このスラリーの伝熱特性の低下を克服する手段として、減圧下の過熱面状でスラリーを構成する水を沸騰させマイクロカプセル内潜熱蓄熱材の蓄熱特性（潜熱蓄熱材の誘拐）を報告した。本研究では、蓄熱されたスラリーを減圧下で減圧沸騰させ、その蒸気の凝縮熱を取り出すことでスラリー内潜熱蓄熱材からの採熱（潜熱蓄熱材の凝固）を促進させる試みを行うものである。実験は、スラリーの潜熱蓄熱材（融点温度62℃のパラフィン）と減圧下沸騰における蓄熱材濃度、冷却熱交換器冷却面温度を主要なパラメーターとして、その採熱特性を検討するものである。 kn-abstract=Recently, studies have begun on a functional heat transfer medium using fine spherical microcapsules encapsulated with phase-change material and dispersed in water. This enables the medium to maintain fluidity whether the phase-change material is solid or liquid. The present study has clarified the laten-heat storage characteristics of microcapsule slurry by increasing its heat transfer coefficient with the help of evolved heat condensing of vapor from the slurry in heat storage. Paraffin wax with the melting point of 62℃ was encapsulated into the fine microcapsules and used as a phase-change material. The cooling coil surface temperature and concentration of paraffin in the microcapsule slurry were selected as the experimental parameters. As a result, the non-dimensional correlation equations of the heat release completion time and heat transfer coefficient were derived in terms of non-dimensional parameters. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=KatayamaMasatoshi en-aut-sei=Katayama en-aut-mei=Masatoshi kn-aut-name=片山正敏 kn-aut-sei=片山 kn-aut-mei=正敏 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=4 ORCID= en-aut-name=ManabeTsuyoshi en-aut-sei=Manabe en-aut-mei=Tsuyoshi kn-aut-name=眞鍋健 kn-aut-sei=眞鍋 kn-aut-mei=健 aut-affil-num=5 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=4 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=5 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Microcapsule slurry kn-keyword=Microcapsule slurry en-keyword=Subcooled Boiling kn-keyword=Subcooled Boiling en-keyword=Film Condensation kn-keyword=Film Condensation en-keyword=Phase Change Material kn-keyword=Phase Change Material en-keyword=Heat Release kn-keyword=Heat Release en-keyword=Latent Heat Storage kn-keyword=Latent Heat Storage END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol=71 cd-vols= no-issue=702 article-no= start-page=573 end-page=580 dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=2005 dt-pub=200502 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title=Flow Drag and Heat Transfer Characteristics of Organic Brine with Drag Reduction Surfactant in a Straight Pipe kn-title=直円管内を流動する界面活性剤添加有機プラインの流動抵抗と熱伝達挙動 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract=近年、ビルの空調システムや大規模工場および地域熱供給システム等の熱エネルギー輸送系において、水系の熱輸送媒体に流動抵抗減剤（界面活性剤、鎖状高分子等）の添加による流動抵抗減効果（乱流の層流化:いわゆるトムズ効果）を利用した省エネルギー技術が注目されている。一般に、流動抵抗低減効果を熱エネルギー輸送系に適用した場合、熱輸送媒体の輸送ポンプ動力の低減効果そして壁面熱伝導の低下による配管からの熱損失低減効果により、熱エネルギー輸送の効率化を図ることができる。例えば、川口らはこのような流動抵抗低減効果を用いることによって、熱交換器を用いた熱エネルギー輸送システム全体のエクセルギ効率が約70%改善されると試算している。一方で、壁面熱伝達の低減効果は、熱エネルギー利用のための熱交換器性能の低下をもたらす点が指摘されている。現在までに、流動抵抗低減効果を用いた水系熱輸送システムの実用化に向けて、様々な流動抵抗低減剤を用いた研究が盛んに行われている。特に非イオン系アミン系界面活性剤は、環境負荷が小さい水系輸送用流動抵抗低減剤として注目されている。本研究においては、低温熱輸送媒体としてのブラインの循環系搬送動力負荷が大きいことに着目し、その搬送動力低減に界面活性剤による流動抵抗低減効果を検討するものである。一般にブライン循環系には、有機系のエチレングリコールや無機系の塩化カルシウム等の水溶液が使用されている。しかしながら、現状では、ブライン輸送系に適した流動抵抗低減用界面活性剤の選定やその粘性評価に関する研究は現在徐々に行われ始めているが、未だ十分な結論は得られていないようである。本研究は、流動抵抗低減用界面活性剤の選定と、それを有機系ブライン（エチレングリコール水溶液）に添加した場合の流動抵抗と熱伝導特性の解明実験的に行うものである。実験では、界面活性剤添加濃度、ブライン濃度およびブライン温度を実験因子とした粘度の測定、そして水平円管内を流動する界面活性剤添加ブラインの流動抵抗および熱伝達に関する測定を行い、それらの諸特性を明らかにするものである。 kn-abstract=The flow drag and heat transfer reduction effects of brine flow with drag reduction surfactants have been investigated from the viewpoint of the effective energy consumption in an industrial cooling system. In this study, Oleyldihy-droxyetyl Amine Oxide (ODEAO) of non-ion surfactant was used as a drag reduction surfactant additive, and Ethylene Glycol (EG) was used as a organic brine. It was found that the viscosity of EG brine with ODEAO had the non-Newtonian behavior. The flow friction coefficient and mean forced convection heat transfer coefficient of the EG brine with ODEAO in a straight pipe were measured for each parameter of concentration of EG, concentration of ODEAO and temperature of the brine with ODEAO. The obtained experimental results indicated that the EG brine with ODEAO exerted an influence on the flow drag and heat transfer reduction. en-copyright= kn-copyright= en-aut-name=HarukiNaoto en-aut-sei=Haruki en-aut-mei=Naoto kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=1 ORCID= en-aut-name=InabaHideo en-aut-sei=Inaba en-aut-mei=Hideo kn-aut-name=稲葉英男 kn-aut-sei=稲葉 kn-aut-mei=英男 aut-affil-num=2 ORCID= en-aut-name=HoribeAkihiko en-aut-sei=Horibe en-aut-mei=Akihiko kn-aut-name=堀部明彦 kn-aut-sei=堀部 kn-aut-mei=明彦 aut-affil-num=3 ORCID= en-aut-name=TanakaShinji en-aut-sei=Tanaka en-aut-mei=Shinji kn-aut-name=田中真司 kn-aut-sei=田中 kn-aut-mei=真司 aut-affil-num=4 ORCID= en-aut-name=NakataToru en-aut-sei=Nakata en-aut-mei=Toru kn-aut-name=中田達 kn-aut-sei=中田 kn-aut-mei=達 aut-affil-num=5 ORCID= en-aut-name=SatoKenji en-aut-sei=Sato en-aut-mei=Kenji kn-aut-name=佐藤健次 kn-aut-sei=佐藤 kn-aut-mei=健次 aut-affil-num=6 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=2 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=3 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=4 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=5 en-affil= kn-affil=岡山大学 affil-num=6 en-affil= kn-affil=岡山大学 en-keyword=Flow Drag Reduction Effect kn-keyword=Flow Drag Reduction Effect en-keyword=Surfactant kn-keyword=Surfactant en-keyword=Organic Brine kn-keyword=Organic Brine en-keyword=Flow Friction Coefficient kn-keyword=Flow Friction Coefficient en-keyword=Heat Transfer Coefficient kn-keyword=Heat Transfer Coefficient END start-ver=1.4 cd-journal=joma no-vol= cd-vols= no-issue= article-no= start-page= end-page= dt-received= dt-revised= dt-accepted= dt-pub-year=1998 dt-pub=19980930 dt-online= en-article= kn-article= en-subject= kn-subject= en-title= kn-title=流動抵抗低減剤添加水の管内流動挙動と熱伝達に関する研究 en-subtitle= kn-subtitle= en-abstract= kn-abstract= en-copyright= kn-copyright= en-aut-name= en-aut-sei= en-aut-mei= kn-aut-name=春木直人 kn-aut-sei=春木 kn-aut-mei=直人 aut-affil-num=1 ORCID= affil-num=1 en-affil= kn-affil=岡山大学 END