
<未利用排熱の有効利用へ!>熱から発電や冷却が可能な、熱音響装置の基礎
■機械部品を必要としないため、本質的にメンテナンスフリー■
■ 多様な熱源を利用したヒートポンプ(冷却・加熱)や発電システムを実現できる可能性■
■ 高いエネルギー変換効率■
■ 非温暖化ガスを用いたヒートポンプ(冷却・加熱)を実現可能■
★ 熱音響現象の基礎、装置の構築方法、熱音響機関、熱音響ヒートポンプ、熱音響発電機を解説!
セミナー趣旨
これらの捨てている熱を「熱音響デバイス」を用いることで、電力や冷却・加熱に再利用するための研究を行っています。
熱音響現象を利用すると「熱入力から音波を介して仕事を取り出す熱機関」や「音波を入力することで熱を汲み上げるヒートポンプ(冷却・加熱)」を実現することができます。
そのため、以下の特徴を持っています。
● 熱と仕事のエネルギー変換を行う際にピストンやタービン等の機械部品を必要としないため、本質的にメンテナンスフリーです。
● 工場排熱、自動車排熱、太陽光熱等、多様な熱源を利用したヒートポンプ(冷却・加熱)や発電システムを実現できる可能性があります。
● 本質的に高いエネルギー変換効率(先行研究では熱→音響パワー変換効率で30%以上)を有しています。
● 可動部を有することなく、非温暖化ガスを用いたヒートポンプ(冷却・加熱)を実現可能です。
本講義では、熱音響現象の概要を学びます。また簡易な装置の構築方法も学びます。講義の中で熱音響機関、熱音響ヒートポンプ、熱音響発電機を具体的に紹介します。
習得できる知識
・熱音響現象の概要の理解
・簡単な装置の構築方法
・熱音響機関、熱音響ヒートポンプ、熱音響発電機の紹介
セミナープログラム
1.熱音響装置の概要
2.熱音響現象の基礎
2.1 熱境界層と流路半径
2.2 進行波を利用した熱音響現象と音響パワー,比音響インピーダンス
2.3 エネルギー流
2.4 基礎方程式
2.5 仕事源と熱流の数式表現
2.6 Two-sensor法
3.熱音響機関、熱音響ヒートポンプ、熱音響発電機
3.1 進行波型熱音響機関
3.2 多段熱音響機関
3.3 熱音響冷却機
3.4 熱音響発電機
3.5 相変化型熱音響機関
4.簡単な進行波型熱音響機関の試作
5.熱音響機関の熱効率に影響を与える要素
□質疑応答□
セミナー講師
東海大学 総合科学技術研究所 教授 長谷川 真也 氏
<専門・受賞>
2010年より東海大学にて熱音響現象に関する研究に従事
受賞歴 日本機械学会奨励賞
<WebSite>
http://www.ed.u-tokai.ac.jp/thermoacoustic/
【略歴】
2006年3月31日 東海大学大学院工学研究科機械工学専攻博士課程 修了 博士(工学)
2007年4月1日~ 株式会社いすゞ中央研究所 研究員
2010年4月1日~ 東海大学
2005年3月14日 日本AEM学会奨励賞
2012年4月19日 日本機械学会奨励賞(研究)
2016年1月14日 松前重義学術奨励賞
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