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北村 健三(きたむらけんぞう)

所属 機械工学系
兼務
職名 特命教授
専門分野 伝熱工学
学位 工学博士(東京大学)
所属学会 日本機械学会/日本伝熱学会
E-mail kitamura@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://www.mech.tut.ac.jp/~kitamura/

研究紹介

「対流伝熱」、とくに自然対流、強制対流および自然対流と強制対流が共存した複合対流について研究を行っている。単独平板および単独円柱などの単純な体系下における自然対流や複合対流の流動・伝熱問題から、最近では複数の平板や円柱が分散配置された、より複雑な体系下における自然対流の干渉や伝熱・流動問題等を、実験、解析の両面から探っている。また、対流伝熱の応用として、各種電子機器の除熱・冷却設計、性能評価、あるいはフィンやプロモータを用いた対流伝熱促進法の開発などに取り組んでいる。

テーマ1:流れおよび温度場の可視化手法の開発と伝熱性能評価

概要

様々な伝熱機器や機械装置内で水や空気などの伝熱媒体がどのように流れ、その結果、機器各部の温度がどのように変化するか知ることは、機器の性能向上や設計評価を行なう上で不可欠である。このためには、機器内の流れや温度場を適当な手段を用いて可視化する必要がある。本研究室では、この可視化技術に関して豊富な経験と実績を有しており、機器体系、伝熱媒体や目的に応じた各種可視化技術の開発並びに伝熱性能評価を行なっている。

キーワード

流れの可視化、トレーサ法、温度場の可視化、感温液晶法、伝熱性能評価

テーマ2:強制対流と自然対流が共存した流れの流動と伝熱

概要

CVD(化学気相蒸着)、各種電子機器の冷却あるいは冷暖房時の室内気流解析などでは、強制対流に対して浮力の影響が無視できない場合が多い。本研究は、このような強制対流と自然対流が共存する流れの流動と伝熱に関して、基礎研究を行なっている。円筒、矩形管の内外面、平板まわりなど様々な加熱物体まわりに生じる自然対流に対して、強制対流が同一方向、逆方向あるいは直交して流れる場合などについて、物体まわりの流動や伝熱を、実験および数値解析の両面から探っている。

キーワード

対流伝熱、強制対流、自然対流、共存対流、熱流体解析

テーマ3:各種電子機器の冷却法開発と評価

概要

IC素子やプリント基板の高密度実装に伴って、電子機器の発熱対策が重要な課題となりつつある。本研究室では、各種電子機器内に実装されたプリント基板等を空冷あるいは液冷する際に遭遇する様々な伝熱・流動問題について検討を行なっている。具体的には、発熱素子やプリント基板等の最適配置法、個別の素子や基板まわりの伝熱・流動評価、あるいは放熱用ヒートシンクの小型化、高性能化などを主要な研究課題としている。

キーワード

伝熱、対流伝熱、電子機器冷却、放熱対策、フィン

担当授業科目名(科目コード)

伝熱工学 (112250 )
応用数学IV (111053)
応用熱工学I (212036)

その他(受賞、学会役員等)

① 強制および自然対流の伝熱促進法と高性能伝熱面の開発
② 各種省エネルギー対策、機器に関する評価と啓蒙


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