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J-GLOBAL ID：201202291975443819   整理番号：12A0810569

廃熱収集用の焦電エネルギー変換器:シミュレーション対実験

Pyroelectric energy converter for harvesting waste heat: Simulations versus experiments

著者 (4件)： MORENO Raylene C. (Mechanical and Aerospace Engineering Dep., Henry Samueli School of Engineering and Applied Sci., Univ. of California ...) ,  JAMES Brian A. (Mechanical and Aerospace Engineering Dep., Henry Samueli School of Engineering and Applied Sci., Univ. of California ...) ,  NAVID Ashcon (Mechanical and Aerospace Engineering Dep., Henry Samueli School of Engineering and Applied Sci., Univ. of California ...) ,  PILON Laurent (Mechanical and Aerospace Engineering Dep., Henry Samueli School of Engineering and Applied Sci., Univ. of California ...)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 55  号： 15-16  ページ： 4301-4311  発行年： 2012年07月 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本報では廃熱の電力への直接エネルギー変換用の焦電変換器について数値シミュレーションにより検討した。模擬したプロトタイプ装置はコポリマーP(VDF-TrFE)製の焦電薄膜を保持する一連の垂直マイクロチャネルで分離した高温と低温熱源で構成し,Olsenサイクルを行った。ピストンを用いて,作動流体を熱源間前後で垂直振動させた。実験装置は,熱電対と圧力センサにより計装した。二次元過渡的質量,運動量,およびエネルギー方程式については有限要素法を用いて数値的に解き,本装置マイクロチャネル内の種々の位置での局所と時間依存温度を求めた。作動周波数は0.025から0.123Hzまで変化し,作動流体については,1.5または50cStシリコーン油とした。検討した全ての作動周波数での両作動流体に関して,シミュレーションと実験的に測定した局所平均温度については良く一致することを明らかにした。局所温度スイングは,50cStシリコーン油ではわずかに過小評価し,1.5cStシリコーン油ではかなり過小評価することを示した。総じて,本研究により著者らの以前の数値的研究結果を確認した。さらに,本数値モデルを用いて,振動対流熱伝達をベースとする次世代の焦電エネルギー変換器の設計と運用ができることを示した。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *焦電気 ,  *エネルギー変換 ,  *廃熱利用 ,  *熱回収 ,  誘電材料 ,  強誘電体 ,  振動流 ,  *シミュレーション ,  *実証実験 ,  チャネル ,  熱力学サイクル ,  共重合体 ,  有限要素法 ,  シリコーン油 ,  廃熱回収 ,  フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体 ,  マイクロチャネル
準シソーラス用語： VDF-TrFE ,  Ericssonサイクル ,  マイクロ流路 ,  強誘電材料 ,  *数値シミュレーション ,  Olsenサイクル

分類 (3件)： 圧電気,焦電気,エレクトレット  (BM05040M) ,  エネルギー変換装置  (LC01020U) ,  エネルギー利用と環境との関係  (LE01000E)

タイトルに関連する用語 (6件)： 廃熱 ,  収集 ,  エネルギー ,  変換器 ,  シミュレーション ,  実験