西川原 理仁（にしかわら まさひと）
| 所属 | 機械工学系 |
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| 職名 | 助教 |
| 専門分野 | 伝熱工学，多孔体内気液二相流，電気流体力学 |
| 学位 | 博士（工学）（名古屋大学） |
| 所属学会 | 日本機械学会/日本伝熱学会/日本ヒートパイプ協会/日本フルードパワーシステム学会/静電気学会 |
| nishikawara@me ※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください |
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| 研究室web | http://ec.me.tut.ac.jp/ |
| 研究者情報（researchmap） | 研究者情報 |
研究テーマ（シーズ1）
ループヒートパイプの高精度設計、多孔体微細構造設計
| 研究の技術分野 | 伝熱、熱エネルギー |
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| 研究の段階・状況 | 多孔体内の微細構造を考慮した詳細なシミュレーションによって蒸発器の多孔体構造を含めた高精度な設計が可能。 |
| キーワード | 気液二相流、ポアネットワークモデル、蒸発器最適形状、3Dプリンタ |
| 提案者 | 西川原 理仁 |
LHPは、駆動力である毛細管力を発生させるために蒸発器に多孔体を設置しています。蒸発器では蒸発によって吸熱するため、相変化を伴う多孔体内気液熱流動という物理に支配されています。現状では蒸発器の物理現象は理解されていないため、形状などの設計方法が確立されていないという課題が存在しています。これまでは経験的に設計が行われていましたが、本研究では独自に開発した計算シミュレーションや、可視化実験などにより物理現象を解明し、基礎学理に基づく設計理論を構築しました。これにより応用範囲が広がり、航空宇宙工学分野、自動車、電子機器、パワー半導体(IGBT)などにおける20W/cm2以上の熱流束の高いものから、低温度差のものまで幅広く応用可能であると考えています。最近では高精度な3Dプリンタとポアネットワークシミュレーションによって多孔体の微細構造を熱輸送的に最適設計するということに興味があります。ご協力頂ける企業からのご連絡お待ちしております。
主要な研究設備等
多孔体特性評価システム、ポアネットワークシミュレーション
基本となる特許・解説記事・研究論文等
- M. Nishikawara, H. Nagano, L. Mottet and M. Prat, “Numerical study of thermal performance of a capillary evaporator in a loop heat pipe with liquid-saturated wick,” Journal of Electronics Cooling and Thermal Control, Vol. 27, pp. 118-127, 2014. doi: 10.4236/jectc.2014.44013
- M. Nishikawara and H. Nagano, “Parametric Experiments on a Miniature Loop Heat Pipe with PTFE Wicks,” International Journal of Thermal Sciences, Vol. 85, pp. 29-39, 2014. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2014.05.016
- M. Nishikawara, H. Nagano, and T. Kaya, “Transient Thermo-Fluid Modeling of Loop Heat Pipes and Experimental Validation”, Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 27, No. 4, pp. 641-647, 2013. doi: 10.2514/1.T3888
- 西川原理仁，長野方星，M.Prat，“ポアネットワークモデルを用いたループヒートパイプ蒸発器の気液熱流動挙動の解析(高熱負荷時のモデル構築)”，第５１回日本伝熱シンポジウム，浜松，2014年5月.
- 西川原理仁，長野方星，M.Prat，“ポアネットワークモデルを用いたループヒートパイプ蒸発器の気液熱流動挙動の解析(低熱負荷時のモデル構築)”，日本機械学会 熱工学コンファレンス2013，弘前，2013年10月.
実施可能な共同研究の形態
応相談