2024/03/28 更新

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タケノ ケイジ
武野 計二
Keiji Takeno
所属
大学院工学研究科 機械システム分野 熱エネルギー工学研究室 教授   
学位
工学博士 ( 1989年3月   東京大学 )
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研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 熱工学  / 燃焼

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 安全工学

  • 環境・農学 / 循環型社会システム

主な研究論文

  • Flame Spread Over Porous Solids Soaked with a Combustible Liquid

    Keiji Takeno, Toshisuke Hirano

    International Journal of Combustion Institute, Elsevier   21   75 - 81   1986年

    Gasification Reaction Kinetics on Biomass Char Obtained as a By-product of Gasification in an Entrained-flow Gasifier with Steam and Oxygen at 900-1000 C

    Keigo Matsumoto, Keiji Takeno

    Fuel   88   519 - 527   2009年

    Modeling of Pulverized Coal Combustion in Turbulent Flow with the Consideration of Intermediate Reactions of Volatile Matter

    Kai Cui, Bing Liu, Hai Zhang, Yuxin Wu, Keigo Matsumoto, Keiji Takeno

    Energy & Fuels   27 ( 4 )   2246 - 2254   2013年

    Concentration Fluctuation and Ignition Characteristics during Atmospheric Diffusion of Hydrogen Spouted from high Pressure Storage

    Keiji Takeno, Kazuki Okabayashi, Akinori Kouchi, Naoyuki Misaka, Kazuaki Hashiguchi

    International Journal of Hydrogen Energy   42   15426 - 15434   2017年

    Effect of shock structure on stabilization and blow-off of hydrogen jet flames

    Keiji Takeno, Shohei Yamamoto, Ryo Sakatsume, Shiori Hirakawa, Hiroki Takeda, Volodymyr Shentsov, Dmitriy Makarov, Vladimir Molkov

    International Journal of Hydrogen Energy   45 ( 16 )   10145 - 10154   2020年

経歴

  • 豊田工業大学   教授

    2013年3月 - 現在

  • 東京大学   生産技術研究所   招聘研究員

    2014年6月 - 現在

  • 南山大学   非常勤講師

    2015年4月 - 現在

  • 愛知大学   非常勤講師

    2016年4月 - 現在

  • 熊本大学   非常勤講師

    2000年4月 - 2006年3月

  • 三菱重工業株式会社 技術本部 長崎研究所

    1989年4月 - 2013年2月

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学歴

  • 東京大学   工学系研究科博士課程反応化学専攻

  • 東京大学   工学系研究科   反応化学専攻

    1984年4月 - 1989年3月

  • 東京大学   工学部   反応化学科

    1980年4月 - 1984年3月

所属学協会

  • 日本燃焼学会

  • 日本エネルギー学会

  • 日本機械学会

  • 日本火災学会

委員歴

  • 日本原子力研究開発機構(JAEA)   安全技術評価委員  

    2020年4月 - 現在   

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    団体区分:政府

  • 経済産業省   水素ステーションの設置・運用における規制適正化 評価委員  

    2014年 - 現在   

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    団体区分:政府

  • 環境省   バイオ改質炭普及拡大に向けたエネルギー自立型プロセスの構築 評価委員  

    2014年 - 現在   

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    団体区分:政府

  • 日本燃焼学会   理事  

    2009年 - 2014年   

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    団体区分:学協会

  • 日本機械学会東海支部   代議員  

    2020年 - 現在   

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    団体区分:学協会

  • 日本機械学会   設計工学部門代議員  

    2018年 - 現在   

      詳細

    団体区分:学協会

  • 日本機械学会東海支部   実行幹事  

    2017年 - 2019年   

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    団体区分:学協会

  • 日本機械学会   表彰部門代議員  

    2017年 - 2019年   

      詳細

    団体区分:学協会

  • 日本機械学会東海支部   商議員  

    2015年 - 2019年   

      詳細

    団体区分:学協会

  • 日本機械学会九州支部   評議員  

    2012年 - 2015年   

      詳細

    団体区分:学協会

  • 日本機械学会関西支部   評議委員  

    2009年 - 2011年   

      詳細

    団体区分:学協会

  • 経済産業省   水素利用ハンドブック 編集委員  

    2007年 - 2010年   

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    団体区分:政府

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研究テーマ

  • 高圧気体の燃焼機構、および安全工学の研究

    武野 計二

    2017年度 - 現在

     詳細

    ・高圧可燃性気体の噴出火炎の熱流体的構造
    ・PIV計測による気体の膨張特性と火炎の保炎特性の関係の解明
    ・高乱流場における着火および火炎伝播
    ・水素噴出時の乱流拡散特性
    ・水素噴出時の濃度分布と着火特性の関係
    ・水素火炎の輻射特性
    ・数値シミュレーションによる実験で得られた現象の再現と解析

    成果:

    2019年度
    水素Jet火炎の特性把握(火炎スケール、着火/保炎機構ほか)

    2020年度
    拡散濃度の変動解析と着火確率の関係

    2021年度
    衝撃波構造と保炎安定性の関係把握

    2022年度
    高圧可燃性気体の噴出火炎の熱流体的構造の解明,およびPIV計測による気体の膨張特性と火炎の保炎特性の関係の解明

  • 特殊伝熱に関する研究

    武野 計二

    2017年度 - 現在

     詳細

    ・接触熱抵抗と金属表面状態の相関
    ・表面の加工方法と接触熱抵抗の関係
    ・接触熱抵抗への雰囲気圧力、酸素分圧の影響
    ・平面/球体間の接触熱抵抗
    ・分子流領域から常圧まで変化する際の熱伝達の分子動力学的解析

    成果:

    2020年度
    接触面における気体の存在(対流、酸化)、接触電気抵抗との関係

    2021年度
    接触熱抵抗と金属表面状態の相関
    熱抵抗のヒステリシス特性

    2022年度
    分子流領域から常圧まで変化する際の熱伝達の分子動力学的解析
    表面粗さと熱伝達係数の関係把握、機械学習によるデータ整理

  • 粗悪燃料(超重質油、低揮発分炭など)の噴霧・燃焼・ガス化機構に関する研究

    武野 計二

    2017年度 - 現在

     詳細

    ・高温ガス化における反応メカニズム
    ・熱履歴を受けた固体燃料、反応終期の燃焼・ガス化機構
    ・燃焼・ガス化における水分の影響
    ・高粘度油の噴霧特性、キャビテーションの発生条件,数値解析

    成果:

    2022年度
    高粘度油の噴霧特性、キャビテーションの発生条件の実験的検証,数値解析

    2021年度
    噴霧特性データ取得、キャビテーションの出現条件,光学計測

  • 安全工学および環境への影響

    武野 計二

    2017年度 - 現在

     詳細

    ・気相爆発における火炎伝播
    ・熱面発火における表面状態(粗さスケール)の影響
    ・火炎の燃え広がりに関する研究
    ・アルコール添加燃料のスート発生特性
    ・自然発火の開始メカニズム
    ・褐炭の低温酸化過程

    成果:

    2022年度
    表面粗さと熱面発火温度の関係把握

    2020年度
    表面粗さ(凹凸)に対して、発火点に及ぼす流速、温度、当量比の関係を把握

  • 再生可能エネルギー(バイオマス等)の有効利用に関する研究

    武野 計二

    2017年度 - 現在

     詳細

    ・バイオマスの燃焼・ガス化機構(温度、圧力、雰囲気ガスの影響)
    ・ガス化における活性部位および炭素骨格の変化
    ・半炭化および水熱分解バイオマスの燃焼特性
    ・タールの生成と消失

    成果:

    2021年度
    タールの素反応シミュレーション、水分子の影響,天然の炭化水素固体燃料の長時間における発熱、昇温過程のメカニズム

    2022年度
    構造パラメータの導入によるガス化機構解析

論文

  • Blast Wave Generated by Delayed Ignition of Under-Expanded Hydrogen Free Jet at Ambient and Cryogenic Temperatures 査読

    Donatella Cirrone **, Dmitriy Makarov **, Andreas Friedrich*, Joachim Grune **, Keiji Takeno, Vladimir Molkov **

    Hydrogen   3   433 - 449   2022年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI  

  • Influence of nozzle shape on hydrogen-air mixing for high pressure hydrogen jet 査読

    Volodymyr Shentsov Ulster univ.*, Hiroki Takeda TTI*, Keiji Takeno, Dimitry Makarov Ulster univ.*, Vladimir Molkov Ulster univ.*

    Proceedings of the H2FC SUPERGEN Researcher International Conference 2020   ( 112 )   1 - 18   2020年7月

     詳細

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Effect of shock structure on stabilization and blow-off of hydrogen jet flames 査読

    Keiji Takeno, Shohei Yamamoto Tokyo University of Agriculture and Technology**, Ryo Sakatsume*, Shiori Hirakawa*, Hiroki Takeda*, Volodymyr Shentsov Ulster University**, Dmitriy Makarov Ulster University**, Vladimir Molkov Ulster University**

    International Journal of Hydrogen Energy   45   10145 - 10154   2020年2月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier  

  • Effect of Hydrothermal Carbonization Conditions on the Physicochemical Properties and Gasification Reactivity of Energy Grass 査読

    Nasim Qadi, Keiji Takeno, Alexander Mosqueda Tokyo Institute of Technology*, Makoto Kobayashi National Agriculture and Food Research Organization*, 本山 幸弘, Kunio Yoshikawa Tokyo Institute of Technology*

    Enegy and Fuels   33   6436 - 6443   2019年6月

     詳細

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society  

  • Influence of torrefaction after densification on the fuel characteristics and the inherited gasification kinetics of Erianthus arundinaceus energy grass 査読

    Nasim Qadi*, Makoto Kobayashi*, Keiji Takeno

    Environmental Progress and Sustainable Energy   e13266   1 - 11   2019年5月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:John Wiley & Sons  

  • Nonsteady Characteristics of Dispersion and Ignitability for High-Pressurized Hydrogen Jet 査読

    K.Okabayashi**, K.Tagashira**, K.Kawazoe**, Keiji Takeno, M.Asahara**, K.Hayashi**, M.Komori**

    International Journal of Hydrogen Energy   44   9071 - 9079   2019年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier  

  • Blow-off process of highly under-expanded hydrogen non-premixed jet flame 査読

    Shohei Yamamoto **, Ryo Sakatsume*, Keiji Takeno

    Int.J.of Hydrogen Energy   43   5199 - 5205   2018年2月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier Ltd.  

  • Non-Steady Chracteristics of Dispersion and Ignition for High-Pressurerized Hydrogen Jet Discharged from a Pinhole 査読

    Okabayashi,K **, Tagashira,K **, Kawazoe,K **, Keiji Takeno, Asahara,M **, Hayashi,K **, Komori,M **

    Proceeding of the International Conference on Hydrogen Safety   ID209 - 1   2017年11月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 多年生バイオマス作物における放射性セシウム濃度とガス化時のセシウムの回収 査読

    小林 真, 松本啓吾, 武野計二, 松波寿弥, 霍田真一, 安藤象太郎

    農研機構畜産研究部門 研究論文集   2017年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Concentration Fluctuation and Ignition Characteristics during Atmospheric Diffusion of Hydrogen Spouted from High Pressure Storage 査読

    Keiji Takeno, Kazuki Okabayashi*, Akinori Kouchi*, Naoyuki Misaka*, Kazuaki Hashiguchi*

    Int.J.of Hydrogen Energy   42   15426 - 15434   2017年5月

     詳細

    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier Ltd.  

  • Improvement of Ignition Prediction for Turbulent Pulverized Coal Combustion with EDC Extinction Model 査読

    Bing Liu*, Yuxin Wu*, Kai Cui*, Hai Zhang*, Keigo Matsumoto*, Keiji Takeno

    Fuel   181   1265 - 1272   2016年10月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier Ltd.  

  • Lift-off and blow-out of under-expanded hydrogen jets: experiments versus simulations 査読

    Volodymyr Shentsov*, Ryo Sakatsume*, Dmitriy Makarov*, Keiji Takeno, Vladimir Molkov*

    Proceeding of the Eighth International Seminar on Fire & Explosion Hazards (ISFEH8)   36883   2016年7月

     詳細

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:USTC Press.  

  • アルコール混合油を燃料としたディーゼル機関からのすす排出量予測(すす生成特性値による修正現象モデル) 査読

    山本 昌平, 武野 計二

    日本機械学会論文集   81 ( 824 )   2015年

     詳細

    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • A Fundamental Test and Case Study of Energy Crop Growth and Utilization for a Gasification Electricity Generation System in an Area Contaminated with Radioactive Cesium 査読

    Keigo Matsumoto, Keiji Takeno, Yoshito Oshima, Makoto Kobayashi

    KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU   41 ( 1 )   48 - 54   2015年 (   ISSN:0386-216X )

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SOC CHEMICAL ENG JAPAN  

    To utilize the area contaminated by radiation following the accident at Fukushima-Daiichi nuclear power plant, a case study was conducted of biomass gasification and gas engine system with the energy crop Erianthus grown in the area. The distribution of radioactive cesium in ash and gas components was estimated by the tube type lab-scale gasification test and the equilibrium calculation. As a result, the transfer ratio of cesium to the gas phase by gasification was lower than that by combustion because of less CsNO3 generation. Moreover, Erianthus grown in an area with less than approximately 9 million Bq/m(2) can be treated as normal biomass fuel. According to the feasibility study, biomass gasification system is economically feasible. According to the feasibility study, a biomass gasification system was shown to be an effective way of utilizing the radiation-contaminated area of Namie-machi, Fukushima where flat agricultural land exists.

    DOI: 10.1252/kakoronbunshu.41.48

  • Cesium Transfer to Gramineae Biofuel Crops Grown in a Field Polluted by Radioactive Fallout and Efficiency of Trapping the Cesium Stable Isotope in a Small-scale Model System for Biomass Gasification 査読

    Makoto Kobayashi*, Keiji Takeno, Keigo Matsumoto*, Hisaya Matsunami*, Shinichi Tsuruta*, Shotaro Ando*

    Grassland Science   ( 59 )   173 - 181   2014年 (   ISSN:1744-6961 )

     詳細

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Grassland Science  

  • Modeling of Pulverized Coal Combustion in Turbulent Flow with the Consideration of Intermediate Reactions of Volatile Matter 査読

    Kai Cui Tsinghua University*, Bing Liu Tsinghua University*, Hai Zhang Tsinghua University*, Yuxin Wu Tsinghua University*, Keigo Matsumoto Mitsubishi Heavy Industries*, Keiji Takeno

    Energy & Fuels   27 ( 4 )   2246 - 2254   2013年3月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACS Publications  

  • Effect of liquid viscosity on atomization in an internally-mixing twin-fluid atomizer 査読

    Zhouhang Li Tsinghua University*, Yuxin Wu Tsinghua University*, Chunrong Cai Tsinghua University*, Hai Zhang Tsinghua University*, Keiji Takeno, Kazuaki Hashiguchi Mitsubishi Heavy Industries*, Junfu Lua Tsinghua University*

    Fuel   103   486 - 494   2013年3月

     詳細

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier Ltd.  

  • Mixing and atomization characteristics in an internal-mixing twin-fluid atomizer 査読

    Zhouhang Li, Yuxin Wu, Chunrong Cai, Hai Zhang, Yingli Gong, Keiji Takeno, Kazuaki Hashiguchi, Junfu Lu

    Fuel   97   306 - 314   2012年7月 (   ISSN:0016-2361 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Twin-fluid atomizers have been successfully used in many industrial applications. This paper presents experimental studies on internal mixing and atomization in a water-air internal-mixing atomizer. Two-phase mixing process and flow patterns in the internal mixing chamber were visually studied through high speed CCD. Observation reveals that internal mixing was dominated by Gas to Liquid mass Ratio (GLR). As GLR increased, the flow patterns changed from slug flow to annular flow. The Oshinowo and Charles' map can be used to predict the flow patterns for the designed atomizer. Droplet Sauter Mean Diameter (SMD) spatial distributions were measured with Phase Doppler Analyzer (PDA) at different operating conditions. Droplet SMD decreased with the increase of GLR at all operating pressure and locations. In the undeveloped region, a close relationship was observed between flow pattern transformation in internal mixing chamber and droplet SMD distribution, and there was an optimized pressure ranging from 0.2 MPa to 0.3 MPa for atomization since liquid films became thicker under a higher pressure. In the developed region, pressure promoted to generate finer atomization. Possibility Density Function (PDF) distribution of droplet size at different axial locations was analyzed to quantitatively represent the effect of droplet coalescence and breakup. As axial distance increased, PDF of both fine droplets and large droplets decreased. The particle size with the maximum PDF increased with the axial distance as well. The results imply that best atomization performance was acquired in the undeveloped region. © 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.fuel.2012.03.006

  • 実在気体効果を考慮した高圧水素の噴出および拡散特性 査読

    武野計二, 河野慎吾, 坂田展康, 岡林一木

    水素エネルギーシステム   37 ( 1 )   22   2012年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Behavior of Alkali Metals as the Carbonate Compounds in the Biomass Char Obtained as a By-Product of Gasification with Steam and Oxygen at 900–1000 C 査読

    Matsumoto, K, Takeno, K, Ichinose, T

    Energy & Fuels   24 ( 3 )   1980 - 1986   2010年3月 (   ISSN:0887-0624   eISSN:1520-5029 )

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/ef9014982

  • 高圧水素噴出火炎の特性と対策技術 査読

    武野計二

    日本燃焼学会誌   52 ( 160 )   121   2010年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Gasification reaction kinetics on biomass char obtained as a by-product of gasification in an entrained-flow gasifier with steam and oxygen at 900-1000 degrees C 査読

    Keigo Matsumoto, Keiji Takeno, Toshimitsu Ichinose, Tomoko Ogi, Masakazu Nakanishi

    FUEL   88 ( 3 )   519 - 527   2009年3月 (   ISSN:0016-2361 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    The purpose of this study was to investigate the gasification kinetics of biomass char, such as the wood portion of Japanese cedar char (JC), Japanese cedar bark char (JB), a mixture of hardwood char (MH) and Japanese lawngrass char (JL), each of which was obtained as a by-product of gasification in an entrained-flow type gasifier with steam and oxygen at 900-1000 degrees C. Biomass char was gasified in a drop tube furnace (DTF), in which gasification conditions such as temperature (T(g)), gasifying agent (CO(2) or H(2)O), and its partial pressure (P(g)) were controlled over a wide range, with accompanying measurement of gasification properties such as gasification reaction ratio (X), gasification reaction rate (R(g)), change of particle size and change of surface area. Surfaces were also observed with a scanning electric microscope (SEM). By analyzing various relationships, we concluded that the random pore model was the most suitable for the biomass char gasification reaction because of surface porosity, constant particle size and specific surface area profile, as well as the coincidence of Rg, as experimentally obtained from Arrhenius expression, and the value is calculated using the random pore model. The order of R(g) was from 10(-2) to 10(-1) s(-1), when T(g) = 1000 degrees C and P(g) = 0.05 MPa, and was proportional to the power of P(g) in the range of 0.2-0.22 regardless of gasifying agent. Reactivity order was MH >JC > (JB, JL) and was roughly dependent on the concentration of alkali metals in biomass feedstock ash and the O/C (the molar ratio of oxygen to carbon) in biomass char. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.fuel.2008.09.022

  • Gasification Reaction Kinetics on Biomass Char Made by the Partial Oxidation at 900-1000 C Level 査読

    Matsumoto, K, Takeno, K, Ichinose, T

    Fuel   88   519   2009年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Development of Continuously Operable Char Recycling and Tar Absorbing Equipments for Improving Efficiency of Biomass Gasification Plant 査読

    Matsumoto, K., Takeno, K., Ichinose

    Proceeding of 5th Biomass Asia Workshop, China Guangzhou   298   2008年7月

     詳細

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Improvement of plant efficiency for biomass gasification process by continuous recycle of char and tar 査読

    Matsumoto, K., Takeno, K., Ichinose

    Proceeding of 16th European Biomass Conference   89   2008年7月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Biomethanol Production from Various Forms of Biomass: Utilization of Forage Grasses, Trees, and Crop Residues 査読

    Nakagawa, H, Harada, T, Ichinose, T, Matsumoto, S, Takeno, K, Masayasu, S

    Food & Fertilizer Technology Center   Bulletin 618   1   2008年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Estimating Scale of a Gasification-plant Synthesizing Methanol or Hydrogen from EFB for BDF Production 査読

    Nakanishi, M., Ogi, T., Tanaka, R., Matsumoto, K., and Takeno, K.

    Proceeding of Fourth Biomas-Asia Workshop, Shah Alam, Malaysia   229   2007年11月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Dispersion Tests on Concentration and its Fluctuation for 40MPa Pressurized Hydrogen 査読

    Kouchi, A., Okabayashi, K., Takeno, K., and Chitose, K.

    International Conference on Hydrogen Safety, Pisa, Italy   69   2007年9月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Dispersion Tests on Concentration and its Fluctuation for 40MPa Pressurized Hydrogen 査読

    Takeno, K., Okabayashi, K., Ichinose, T., Kouchi, A., Nonaka, T., Hashiguchi, K. and Chitose, K.

    International Conference on Hydrogen Safety, Pisa, Italy   84   2007年9月

     詳細

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Dispersion and explosion field tests for 40 MPa pressurized hydrogen 査読

    K. Takeno, K. Okabayashi, A. Kouchi, T. Nonaka, K. Hashiguchi, K. Chitose

    International Journal of Hydrogen Energy   32 ( 13 )   2144 - 2153   2007年9月 (   ISSN:0360-3199 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    To make "Hydrogen vehicles and refueling station systems" fit for public use, research on hydrogen safety and designing mitigation measures are significant. For compact storage, it is planned to store under high pressure up to 40 MPa at the refueling stations, so that the safety for the handling of high-pressurized hydrogen is essential. This paper describes the experimental investigation on the hypothetical scenario of dispersion and explosion of high-pressurized hydrogen gas which leaks through a large-scale break in piping and blows down to atmosphere. At first, to comprehend the behavior of the dispersion of high-pressurized hydrogen gas, the measurement device was proposed and the transient concentration distribution was obtained. The explosion experiments were carried out with changing tign the time of ignition after the start of dispersion, P0 the initial hydrogen pressure, and d the opening (nozzle) diameter. In the maximum case (d = 10 mm, P0 = 40 MPa, tign = 0.85 s), the overpressure larger than 50 kPa was detected at 10 m away from ignition point. Through these experiments, it was clarified that the explosion power depends not only on the concentration and volume of hydrogen/air pre-mixture, but also on the turbulence characteristics before ignition. To enforce the analysis of explosion mechanism, numerical computer simulation about the same experimental conditions was performed and the calculated overpressure waveform agreed well with those obtained in the present experiments. © 2007 International Association for Hydrogen Energy.

    DOI: 10.1016/j.ijhydene.2007.04.018

  • Analysis of 2 ton/day Test Plant with Integrated System of Biomass Gasification and Liquid Fuel Synthesis 査読

    Matsumoto, K., Takeno, K., Ichinose, T., Nishimura, K., and Ishii, H.

    Proceeding of Fifteenth European Biomass Conference and Exhibition from Research to Market Deployment, Berlin, Germany   153   2007年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Biomethanol production and CO2 emission reduction from forage grasses, trees, and crop residues 査読

    Hitoshi Nakagawa, Toshirou Harada, Toshimitsu Ichinose, Keiji Takeno, Shinji Matsumoto, Makoto Kobayashi, Masayasu Sakai

    JARQ-JAPAN AGRICULTURAL RESEARCH QUARTERLY   41 ( 2 )   173 - 180   2007年4月 (   ISSN:0021-3551 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN INT RESEARCH CENTER AGRICULTURAL SCIENCES  

    With a wide array of potentially renewable energy resources, the concept and proposed benefits evolving from the use of biofuels are inspiring. Recently, a new approach for gasification of biomass by partial oxidation and subsequent biomethanol production has been developed and is being evaluated at the "Norin Green No. 1 (renamed as Norm Biomass No. 1)" test plant in Nagasaki, Japan. To determine a useful protocol for producing biomethanol, various kinds of biomass resources, such as sawdust and bark of Japanese cedar, chipped Japanese larch, bamboo, salix, cut waste wood from demolition sites, sorghum, and bran, straw, and husks of rice were evaluated for their biofuel-use characteristics. From this analysis, lignocellulosic resources (wood materials) and rice bran were estimated to produce a high methanol yield (55% by weight), whereas rice straw and husks were estimated to produce lower methanol yield of 36% and 39%, respectively. On the basis of the data obtained from the test plant, the net heat yield by the methanol production of a full-scale commercial plant was estimated to be ca. 40%. Each of these products is a clean material, readily obtained and highly useful for biomethanol production. Developing nations interested in constructing a national energy policy should focus upon the establishment of a biofuel-based economy. Recycling of agricultural and forest industry by-products has been previously shown to reduce the demand for fossil fuels and provides a more ecologically friendly energy resource. Our research suggests that additional sources of biomethanol production could be developed through the utilization of cellulosic and lignocellulosic raw materials.

  • C1化学変換を対象とした資源作物の可能性・問題点と展望 査読

    小林 真, 中川 仁, 武野計二, 坂井正康

    農業技術   63 ( 3 )   126   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Characteristics of the thermal decomposition of biomass and numerical simulation for the gasification of decomposed mixtures 査読

    Keiji Takeno, Toshimitsu Ichinose, Norihiro Fukuda

    Heat Transfer - Asian Research   35 ( 8 )   527 - 538   2006年12月 (   ISSN:1099-2871   eISSN:1523-1496 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    As an initial step in clarifying the mechanisms of the combustion and gasification of biomass, fundamental experiments on the thermal decomposition and numerical simulation for the elementary reaction of decomposed chemical species have been performed. In the experiment, various kinds of biomass particles were rapidly heated by applying an electrically induced magnetic field to the metal tray on which the object particles had been placed. It was clarified that for the two decomposition temperatures of 590 and 1040 °C investigated, the relationship between decomposition rate and heating time was the same, but that the components of the decomposed species were substantially different; the mole fraction of C6-C9 components for the low temperature of 590 °C was 3 to 10 times greater than that corresponding to 1040 °C. Furthermore, a close relationship was ascertained between the percentage of heavy species (C10-C20) and the amount of lignin contained in the biomass. Numerical simulation indicated that these heavy species could decompose to C1 and H2 at over 1000 °C with H2O acting as the oxidation agent, and that the effect of H2O under atmospheric pressure reaches a maximum at PH2O-0.7 atm. © 2006 Wiley Periodicals, Inc.

    DOI: 10.1002/htj.20139

  • Drag coefficient around biomass particles in the air flow and behavior of particles injected into a boiler furnace 査読

    Toshimitsu Ichinose, Keiji Takeno

    KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU   32 ( 2 )   173 - 180   2006年3月 (   ISSN:0386-216X )

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SOC CHEMICAL ENG JAPAN  

    To clarify the behavior of biomass particles injected into a boiler furnace, the drag coefficients (C-D) for five typical kinds of biomass samples were experimentally examined. It was found that although the shape (length to diameter ratio) of biomass varied with the kind of material, the value of C-D could be approximately arranged by using Reynolds number based on the diameter of a hypothetical sphere with the same volume as the biomass particle. It was also found that the value of C-D for woody biomass particles pulverized to 0.5-8 mm in diameter with an impact mill could be assumed to be that of a cylinder with approximately 0.8 shape factor (phi), and that the value of phi for bark decreased with the particle diameter, even though the external shape was the same as that of the woody portion. The difference of phi seemed to depend on the condition (smooth or fluffy) of the particle surface.
    When woody biomass was supplied to a coal-fired boiler, the movements and mean temperature of particles were numerically simulated. In the boiler studied here, 20 coal burners (4 corners X 5 vertical stages) were installed. When the biomass particles were injected from three burner stages (upper, middle, and lower), the biomass particles of 3 mm in diameter stayed in the furnace for approximately 2-3 s, 3-4 s, and 5-7 s, respectively, and subsequently flowed to the boiler outlet or dropped to the bottom. By considering these durations together with the calculated temperature history of particles, the pulverizing diameter and burner installation necessary to consume biomass completely within the boiler furnace could be estimated.

  • バイオマス粒子の抵抗係数およびボイラ内での粒子の運動予測 査読

    武野計二, 一ノ瀬利光

    化学工学会論文集   32 ( 2 )   173   2006年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • バイオマスの熱分解特性およびガス化反応シミュレ-ション 査読

    武野計二, 一ノ瀬利光, 福田憲弘

    日本機械学会論文集(B編)   72   715   2006年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Construction of Char Gasification Reaction model at High temperature and High H2O Partial Pressure 査読

    Takashima, R., Yokohama, K., Takeno, K., and Akimoto, A.

    International Conference on Coal Science and Technology (ICCS&T)   233   2005年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 40MPa高圧水素ガスの噴出火炎に関する実験的研究 査読

    武野計二, 岡林一木, 橋口和明, 野口文子

    環境管理   41 ( 10 )   33   2005年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 高圧水素ガスの漏洩拡散 査読

    岡林一木, 野中剛, 坂田展康, 武野計二, 平嶋秀俊, 千歳敬子

    安全工学   44 ( 6 )   31   2005年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 高圧水素ガス漏洩時の拡散爆発現象について 査読

    武野計二, 岡林一木, 一ノ瀬利光, 河内昭紀, 野中剛, 橋口和明, 千歳敬子

    水素エネルギーシステム   30 ( 2 )   78   2005年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 高圧水素噴流への着火爆発及び拡散火炎に関する研究 査読

    武野計二, 橋口和明, 岡林一木, 千歳敬子, 串山益子, 野口文子

    安全工学   44 ( 6 )   398   2005年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Biomethanol Production and CO2 Emission Reduction from Forage Grasses, Trees and Residues of Crops 査読

    Hitoshi Nakagawa, Toshirou Harada, Toshimitsu Ichinose, Keiji Takeno, Shinji Matsumoto, Makoto Kobayashi, Masayasu Sakai

    Greenhouse Gases and Carbon Sequestration in Agriculture and Forestry   229   2005年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • バイオマスの噴流床部分酸化ガス化・液体燃料合成一貫システムの開発 査読

    石井弘実, 武野計二, 一ノ瀬利光

    Journal of the Japanese Institute of Energy   84   420   2005年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Phenomena of dispersion and explosion of high Pressurized Hydrogen 査読

    Takeno, K, Okabayashi, K, Ichinose, T, Kouchi, A, Nonaka, T, Hashiguchi, K, Chitose, K

    Hydrogen Safety   84   2005年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Analysis of a Large Hydrogen Spill, Diffusion, and Explosion Experiment 査読

    Chitose, K., Takeno, K., Kouchi, K., Okabayashi, K.

    Proceeding of 14th World Hydrogen Energy Conference, Yokohama   232   2004年8月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Biomass Gasification and Methanol Synthesis System 査読

    Hiromi Ishii, Kazushi Fukui, and Keiji Takeno

    Proceedings of the International Conference on Power Engineering : ICOPE   A313   2003年8月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Analysis of a Large Scale Liquid Hydrogen Dispersion Using the Multi-Phase Hydrodynamics Analysis Code 査読

    Chitose, K, Okamoto, M, Takeno, K, Hayashi, K, Hishida, M

    Trans. ASME J. of Energy Resources Technology   124   283   2002年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Activities on hydrogen safety for the WE-NET project 査読

    K Chitose, K Takeno, K Hayashi, M Hishida, F Maruyama

    HYDROGEN ENERGY PROGRESS XIII, VOLS 1 AND 2, PROCEEDINGS   1192 - 1197   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:INT ASSOC HYDROGEN ENERGY  

    The WE-NET project started its phase 2 program from FY1999 and it will last for 5 years. Various R&D is carried out for future establishment of 'World Energy Network System" and for early introduction of dispersed use of hydrogen. The aim of the safety studies in Phase 2 is to provide evaluation tool for safety assessment and data for risk assessment of above systems. In order to clarify the key phenomena related to hydrogen explosion, the fbllowing experiments are planned. They are leakage experiment of liquid hydrogen and explosion experiment of hydrogen / air mixture. In the leakage experiment, extension of liquid surface, evaporation and atmospheric dispersion of leaked hydrogen will be obtained to clarify the behavior of hydrogen cloud. In this paper, we will show the R&D activities on safety for the WE-NET project and the small-scale leakage experiment carried out in 1999.

  • Analysis of a large scale liquid hydrogen dispersion using the multi-phase hydrodynamics analysis code (champagne) 査読

    K. Chitose, K. Takeno, M. Okamoto, K. Hayashi, M. Hishida

    American Society of Mechanical Engineers, Advanced Energy Systems Division (Publication) AES   39   373 - 374   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    It is planned to use hydrogen extensively as a source of clean energy in the next century. As part of our investigation for an International Clean Energy Network Using Hydrogen Conversion (WE-NET), we have been studying to establish a safety scheme to ensure that both existing and new hydrogen technologies are implemented without endangering public safety. In this plan, we consider the transport and storage of a large quantity of hydrogen in a large tank. First we must evaluate the consequence of the postulated accident of liquid hydrogen. Since we have developed the multi-phase hydrodynamics analysis code (CHAMPAGNE), we apply the code to simulate the formation and dispersion of hydrogen vapor clouds. In the present paper we have improved the calculation model in two ways. We added a function to CHAMPANGE for solving evaporation phenomena realistically, made many parametric calculations and planned the small-scale hydrogen dispersion experiments for the validation of this model. Another improvement is the turbulent mixing of evaporated liquid hydrogen. Now we have completed the basic functions of our simulation code. And these models of CHAMPANGE code must be verified by the experimental data.

  • Low oxygen burner applied to the boiler furnace in a repowering combined system 査読

    Keiji Takeno, Toshimitsu Ichinose, Shozo Kaneko, Takeo Araki, Takeshi Hoshi

    American Society of Mechanical Engineers, Fuels and Combustion Technologies Division (Publication) FACT   23 ( 1 )   203 - 208   1999年

     詳細

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Attention has lately been drawn to the combined cycle that is the combination of an existing boiler with a steam turbine and repowering gas turbine or diesel engine, as an effective power generation system capable of increasing power output as well as improving plant efficiency. For the burner applied to the boiler furnace in this system, the following technical problems must be overcome: (1) Stable ignition and firing must be realized, using the exhaust gas (O2 = 11-15 vol% in a wet state) from the gas turbine or diesel engine as the air for combustion. (2) Nitrogen oxides and unburned carbon contained in the exhaust gas from the gas turbine or diesel should be greatly reduced through the boiler furnace. (3) The boiler must be capable of being operated alone, independent of the combined system. In the latter case, since fresh air is used as combustion air, the total gas flow rate through the burner is decreased by approximately half. Over the last decade, research and development work has been conducted on the original burner for low O2 exhaust gas, and various types of burners for gas or oil fuel have been developed. The main topic of the present report is the research and development of circular and angular burners for gas-firing. Stable ignition and flaming could be realized for low oxygen air of 11.5-12 vol% in a wet state by installing a large diameter diffuser cone as the flame stabilizer. Furthermore, the greater reduction rate for NOx assumed to be carried over from gas turbine or diesel engine, was greater than 30%. The circular type burner for gas-firing was applied to Chubu Electric Power Co., Inc. Chita units No. 1 (375MW) and No. 2 (375MW).

  • Laser diagnostics for large scale combustors 査読

    S. Iwasaki, Y. Deguchi, and K. Takeno

    LEOS'98. 11th Annual Meeting. IEEE Lasers and Electro-Optics Society   98CH36243   1998年8月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Analysis of a Large Hydrogen Spill Experiment Using the Multi-phase Hydrodynamics Analysis Code (Part-2) 査読

    Chitose, K., Takeno, K., Ogawa, M., and Hishida, M.

    Proceeding of 12th World Hydrogen Energy Conference, Buenos Aires   432   1998年8月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Combustion Characteristics and Pollution Minimum Technology for VR (Vacuum Residue) Fired Boiler 査読

    Fujimura, K, Takeno, K, Arakawa, Y

    JSME International Journal   41   4   1998年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 微粉炭の燃焼モデルと燃焼診断技術 査読

    武野計二, 出口祥啓, 徳田君代

    燃焼の科学と技術   5   169   1998年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 超重質油のガス化コンバインド発電技術の開発 査読

    芦沢正美, 滝隼人, 武野計二

    電気協会誌   894   12   1998年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Laser diagnostics for large scale combustors 査読

    Seiji Iwasaki, Yoshihiro Deguchi, Keiji Takeno

    Conference Proceedings - Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting-LEOS   2   77 - 78   1998年 (   ISSN:1092-8081 )

     詳細

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    A time of flight type LIF method, which measures the distribution of fluorescence intensity on the light path by means of the measurement time difference of fluorescence, has been developed. It has thus become possible to measure the temperature distribution inside large scale combustors.

  • Characteristics and Technology of VR (Vacuum Residue) Combustion 査読

    Takeno, K., Ichinose, T., Fujimura, K., Tokuda, K., and Arakawa, Y.

    Proceeding of International Conference on Power Engineering –97 (ICOPE-97), Tokyo   337   1997年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Study on Char Reaction Mechanisms in Coal Gasification Process 査読

    Takeno, K., Suzuki, T., Kaneko, S., Shinozaki, S., and Harada, M.

    Proceedings of the 7th Japan - Australia Joint Technical Meeting on Coal   332   1997年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Liquid Hydrogen and Liquid Oxygen Vertical Impact Test; Test Report of NASA/NASDA Joint Program “HOVI Test” 査読

    Eck, M, Bunker, L, Hyodo, Y, Takeno, K

    Nasa Research   ( 227395 )   1997年7月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 最近のボイラ用燃料と燃焼制御 査読

    武野計二

    燃焼の科学と技術   4   177   1997年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Analysis of a Large Hydrogen Spill Experiment Using the Multi-phase Hydrodynamics Analysis Code 査読

    Chitose, K., Takeno, K., Ogawa, M., and Morii, T.

    Proceeding of 11th World Hydrogen Energy Conference   223   1996年8月

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Effects of high expansion foam dispersed onto leaked LNG on the atmospheric diffusion of vaporized gas 査読

    K. Takeno, T. Ichinose, K. Tokuda, R. Ohba, K. Yoshida, K. Ogura

    Journal of Loss Prevention in the Process Industries   9 ( 2 )   125 - 133   1996年3月 (   ISSN:0950-4230 )

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    When LNG leaks from a storage tank, the LNG vapourizes vigorously above the adiabatic concrete floor inside the safety dike and the cryogenic methane diffuses in the atmosphere. It is well known that as the density of a vapourized gas drops, the atmospheric diffusion is enhanced due to buoyancy, and the concentration of vapourized gas along the ground decreases. The present paper is concerned with the ability of Hi-Ex (High Expansion Foam) to raise the temperature (decrease the density) of vapourized cryogenic gas, since the Hi-Ex system is usually applied as a fire protection system at LNG facilities. In the experiments, the liquid nitrogen pool was used to simulate LNG leakage, because the boiling point of liquid nitrogen is close to that for LNG. The small difference in the heat capacity of vapourized gas was taken into account in the evaluation of experimental results. The temperature variations with time of the vapourized gas which penetrated through the Hi-Ex layer were measured. Furthermore, the solidification of the Hi-Ex layer and the formation of flow passages in the Hi-Ex layer, and the change of evaporation rate of liquid after the dispersion of Hi-Ex onto it were examined in detail. Based on these experimental results, the heat balance among Hi-Ex, liquid, and vapourized gas was discussed, and the amount of Hi-Ex required to keep raising the temperature of vapourized cryogenic gas to that at which the density was almost the same as that of atmosphere was estimated.

    DOI: 10.1016/0950-4230(95)00062-3

  • Research of 2 ton/day Entrained Bed Extra Heavy Oil Gasifier 査読

    Mori, K, Taki, M, Ashizawa, M, Uchida, S, Takeno, K

    Energy and Electricity   21   334   1996年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Fundamental experiment on the combustion of coal-water mixture and modeling of the process 査読

    Keiji Takeno, Kimishiro Tokuda, Toshimitsu Ichinose, Shozo Kaneko

    Symposium (International) on Combustion   26 ( 2 )   3223 - 3230   1996年 (   ISSN:0082-0784 )

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A fundamental study of the combustion process of coal-water mixtures has been performed. The surface and center temperatures and the weight change of a single droplet under combusion were measured in detail, where the water content, properties of coal, initial diameter of droplet, and external heat flux were parameters. In the experiments, an infrared intensive laser was used as the external heat source to simulate the conditions around the droplets atomized in an actual furnace. Based on the data obtained, the reaction rates in the processes of water vaporization, devolatilization, and char combustion were formulated. For the devolatilization stage, the activation energy derived by assuming a first-order reaction was almost the same as that for the mother coal, but the apparent frequency factor was much, smaller than that for the mother coal by 1/140-1/50. For the stage of char combustion, also, the apparent frequency factor was much smaller. The specific surface area and the micropores in the coal particle were much reduced after undergoing processes of water vaporization and devolatilization. It's possible that the pore would be masked when the water trapped in the pore was escaping from it with the agglomeration of coal particles proceeding. According to the data obtained and the combustion model proposed here, computer simulation codes for the combustion of a single droplet and for the combustion process in a furnace, were written. The calculated results for the temperature variation and the concentrations of oxygen and unburned carbon in the exhaust gas agreed well with the experimental data obtained using a one-dimensional test furnace. This confirms the validity, of the combustion model and reaction data. © 1996 Combustion Institute.

    DOI: 10.1016/S0082-0784(96)80168-8

  • 高発泡剤の散布による流出LNG蒸発ガスの拡散促進効果 査読

    武野計二, 一ノ瀬利光, 徳田君代, 大場良二, 吉田圭二郎, 渡辺修一

    火力原子力発電   463   46   1995年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Fundamental experiment and modeling of the CWM combustion 査読

    S Kaneko, K Takeno, K Tokuda, H Suganuma, Y Kobayashi, T Ichinose

    PROCEEDINGS OF CSPE-JSME-ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON POWER ENGINEERING-95 (ICOPE-95), VOLS 1 AND 2   406 - 411   1995年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CHINESE SOC POWER ENGINEERING  

  • FUNDAMENTAL-STUDY ON THE COMBUSTION PROCESS OF CWM 査読

    S KANEKO, H SUGANUMA, Y KOBAYASHI, K TOKUDA, K TAKENO

    PROCEEDINGS OF THE 19TH INTERNATIONAL TECHNICAL CONFERENCE ON COAL UTILIZATION & FUEL SYSTEMS   403 - 414   1994年

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:COAL & SLURRY TECHNOLOGY ASSOC  

  • Evaporation rates of liquid hydrogen and liquid oxygen spilled onto the ground 査読

    Keiji Takeno, Toshimitsu Ichinose, Yukio Hyodo, Hiroyuki Nakamura

    Journal of Loss Prevention in the Process Industries   7 ( 5 )   425 - 431   1994年 (   ISSN:0950-4230 )

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The evaporation rates of liquid hydrogen and oxygen spilled onto the ground surface were measured in laboratory tests. To simulate the ground, concrete, dry sand and wet sand layers were used in a vacuum-insulated cylindrical glass vessel. Based on the temperature variations within the layer and detailed observation through the side of the vessel, the heat transfer modes controlling the evaporation phenomenon were elucidated. When a wet sand layer was used, the liquid oxygen or hydrogen did not soak into the layer, because the frozen layer of water between the liquid and the sand layer acted as a barrier. When a concrete layer was used, the liquid vaporized above the layer. In these cases, the evaporation rates were inversely proportional to the square root of the time, except in the early stage just after the start of vaporization. This relationship could be predicted by a simple calculation of heat conduction within the layer. On the other hand, when a dry sand layer was used, liquid oxygen was observed to vaporize while constantly soaking into and rolling up the upper section of the layer. In this case, the evaporation rate was determined simply by the velocity of liquid penetration downward through the sand layer. When liquid hydrogen was used, the liquid did not soak into the dry sand layer, and the evaporation mechanism seemed to be the same as that for the wet sand layer, because the air contained within interparticle cavities in the dry sand layer solidifies at the boiling point of liquid hydrogen. © 1994.

    DOI: 10.1016/0950-4230(94)80061-8

  • 防炎性能試験に用いるバ-ナ火炎の特性 査読

    林 智賢, 武野計二, 平野敏右

    日本火災学会論文集   39   23   1990年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 固・液混合可燃性物質表面に沿った燃え拡がり現象に関する研究 査読

    武野計二

    東京大学   1989年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:学位論文(博士)  

  • Delayed Extinction of Flames Spreading Downward Over Paper Sheet 査読

    Takeno, K, Hirano

    Fire Safety Science   97   1989年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 揮発成分を含む可燃性液体が浸潤した多孔質固体表面に沿っての燃え拡がり 査読

    武野計二, 平野敏右

    日本火災学会論文集   39   47   1989年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 火炎から発生するススの凝集化 査読

    武野計二, 古積博

    火災   39   2   1989年

     詳細

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Behavior of combustible liquid soaked in porous beds during flame spread 査読

    keiji Takeno, Toshisuke Hirano

    Symposium (International) on Combustion   22 ( 1 )   1223 - 1230   1989年 (   ISSN:0082-0784 )

     詳細

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An experimental study has been performed in order to elucidate the dependence of flame spread on the behavior of combustible liquid soaked in the layer of close-packed beads during flame spread across its surface. The movement and distribution of the combustible liquid in the layer have been explored by using colored liquid tracer techniques and hot wire anemometry. Also, the dependence of the bead diameter, liquid viscosity, and volatile component added to the liquid on the flame spread phenomena have been examined in detail. When the combustible liquid was a mixture of 90 vol % decane and 10 vol % hexane and filled to be flush with the bead layer surface, or when it was decane and its intial level was 0.5 cm below the bead layer surface, the flame spread rate Vf was found to depend scarcely on the liquid viscosity μ or bead diameter d. To the contrary, when the combustible liquid was decane and filled to be flush with the bead layer surface, Vf depended significantly on d and μ. In the last case, Vf for smaller values of d decreased with the increase of d to a minimum at dmin≅0.2 cm, and for d larger than dmin, Vf increased with d. For d smaller than dmin, Vf was independent of μ and the liquid velocity was very small. The layer where the combustible liquid adhered to bead surface in the process of evaporation was observed beneath the leading flame edge. Based on these experimental results, the dominant mode of heat transfer was inferred to be conduction through the dry and liquid-gas coexisting regions. For d larger than dmin, Vf depended largely on μ, and the liquid adjacent to the layer surface ahead of the leading flame edge moved in the same direction with flame spread. Based on these results and the temperature distribution examied in our previous study, it was pointed out that the flame spread phenomena for large bead diameters would be controlled by liquid movement in the porous bed. © 1997 Combustion Institute.

    DOI: 10.1016/S0082-0784(89)80133-X

  • Strategy of Fire Suppression by Using Fire Retardants 査読

    Hirano, T., Nakaya, I., and Takeno, K.

    Proceeding of 9th Fire Research and Safety, Gaithersburg   397   1988年8月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Flame spread over porous solids soaked with a combustible liquid 査読

    Keiji Takeno, Toshisuke Hirano

    Symposium (International) on Combustion   21 ( 1 )   75 - 81   1988年 (   ISSN:0082-0784 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An experimental study has been performed of the flame spread over a layer of porous or non-porous glass beads soaked with kerosene. The aspects and rates of flame spread were examined in detail, and for typical cases, the temperature distributions in the glass bead layers were measured during flame spread. When a kerosene layer of more than one mm was present over the glass bead layer, the observed aspects and measured rates of flame spread were much the same as those over kerosene in a metal tray. On the contrary, when the kerosene level was close to or below the top surface of the glass bead layer, the flame spread rates were found to be comparable to those over combustible solids and the effects of glass bead characteristics on the flame spread were observed to become distinct. Based on the observed aspects and measured rates of flame spread and the temperature distributions in glass bead layer, it is pointed out that the phenomena characterizing the flame spread are the behavior of kerosene and the two-phase heat transfer through the mixed media of glass beads-gas or glass beads-kerosene. By considering the balance of surface tension, adhesion, and gravitation, the behavior and surface configuration of kerosene observed in the experiments are interpreted qualitatively. The mode of heat transfer to kerosene ahead of the leading flame edge is inferred to be the conduction and convection through the condensed phase. © 1988 Combustion Institute.

    DOI: 10.1016/S0082-0784(88)80233-9

  • Behavior of Combustible Liquid Soaked in Porous Beds During Flame Spread 査読

    Takeno, K. and Hirano, T.

    Proceeding of Joint Conference Western State and Japanese Section   1   238   1987年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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MISC

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書籍等出版物

  • Biofuel's Engineering Process Technology

    武野計二( 担当: 分担執筆 ,  範囲: Chapter 2 Entrained Air Flow Gasification of Biomass)

    Intech  2011年 

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    著書種別:学術書

  • バイオマスからの気体燃料製造とそのエネルギー利用

    武野計二( 担当: 共著 ,  範囲: 第5章 7項,噴流床型ガス化技術による発電/液体燃料製造システム)

    (株)エヌ・ティー・エス  2008年 

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    著書種別:学術書

  • 水素エネルギー読本

    武野計二( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第6章 水素の安全を支える技術)

    オーム社  2007年1月  ( ISBN:978-4-274-20355-8

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    著書種別:一般書・啓蒙書

  • バイオ液体燃料

    武野計二( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第4章3節 高速ガス化によるメタノール製造)

    (株)エヌ・ティー・エス  2007年 

     詳細

    著書種別:学術書

  • バイオマスエネルギー利用の最新技術

    武野計二( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第1章3節 ガス化技術)

    CMC  2001年 

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    著書種別:学術書

  • 環境圏の新しい燃焼工学

    武野計二( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第2章1節 Coal-Water and Coal-Oil Mixtures)

    フジテクノシステム  1999年 

     詳細

    著書種別:学術書

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講演・口頭発表等

  • 高圧水素噴流火炎における衝撃波構造の着火・保炎特性への影響 国際会議

    武野 計二, 木戸ひかる*, 武田大樹*

    日本機械学会 2022年度年次大会  ( 富山大学 )   2022年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 静電探針法を用いた高圧水素噴流火炎の保炎機構の検討 国際会議

    木戸ひかる*, 武田大樹*, 武野 計二

    第59回燃焼シンポジウム  ( オンライン )   2021年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素噴流火炎の保炎特性へ衝撃波構造が及ぼす影響 国際会議

    木戸ひかる*, 武田大樹*, 武野 計二

    日本機械学会 2021年度年次大会  ( オンライン )   2021年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高粘性液体の噴霧におけるノズル内キャビテーションと微粒化効果 国際会議

    武野 計二, 武山周介*, 川ノ上弘規*

    日本機械学会 2021年度年次大会  ( オンライン )   2021年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素噴流火炎における衝撃波構造の着火・保炎への影響 国際会議

    武田大樹 熱エネルギー工学*, 木戸ひかる 熱エネルギー工学*, 武野 計二

    第58回燃焼シンポジウム  ( オンライン )   2020年12月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高粘性液体の噴霧におけるノズル内キャビテーションの影響 国際会議

    武山周介 熱エネルギー工学*, 武野 計二

    第58回燃焼シンポジウム  ( オンライン )   2020年12月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素噴流火炎における衝撃波構造の着火・保炎特性への影響 国際会議

    武野 計二, 武田大樹 熱エネルギー工学*, 木戸ひかる 熱エネルギー工学*

    日本機械学会2020年度年次大会  ( オンライン )   2020年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 金属接触部位の表面微細形状と熱抵抗の関係 国際会議

    武野 計二, 塚本晴己 熱エネルギー工学*, 石田真也 熱エネルギー工学*

    日本機械学会2020年度年次大会  ( オンライン )   2020年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高粘性液体の噴霧における矩形ノズル内キャビテーションの観察 国際会議

    武山周介*, 武野 計二, 川ノ上弘規*

    第28回 微粒化シンポジウム  ( 山口大学工学部 )   2019年12月  日本微粒化学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 可燃性予混合気の熱面発火における金属表面粗さの影響 国際会議

    幅田恒平 熱エネルギー工学*, 武野 計二, 山本昌平 東京農工大学*

    第57回燃焼シンポジウム  ( 札幌コンベンションセンター )   2019年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 草本系バイオマスのCO2 雰囲気における乾留およびチャーのガス化反応特性 国際会議

    小阪信一郎 熱エネルギー工学*, 武野 計二, ナシム キャディ

    第57回燃焼シンポジウム  ( 札幌コンベンションセンター )   2019年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高粘性液体の噴霧におけるノズル内キャビテーションの影響 国際会議

    武山周介 熱エネルギー工学*, 武野 計二, 川ノ上弘規 熱エネルギー工学*

    第57回燃焼シンポジウム  ( 札幌コンベンションセンター )   2019年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素噴流火炎における衝撃波構造の保炎への影響 国際会議

    武田大樹 熱エネルギー工学*, 武野 計二, 平川栞 熱エネルギー工学*, 山本昌平 東京農工大学*, 木戸ひかる 熱エネルギー工学*

    第57回燃焼シンポジウム  ( 札幌コンベンションセンター )   2019年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Gasification of Energy Grass Pretreated with Densification and Torrefaction 国際会議

    Keiji Takeno, ナシム キャディ, Shinichiro Kosaka*, Makoto Kobayashi National Agriculture and Food Research Organization*

    Fifty-sixth Combustion Symposium   ( Sakai )   2018年11月  Combustion Institute of Japan

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高粘性液体の噴霧におけるノズル内キャビテーションの観察 国際会議

    川ノ上弘規*, 武山周介*, 長田和也*, 林紘啓*, 武野 計二

    第56回燃焼シンポジウム  ( 堺市 )   2018年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素噴出火炎におけるノズルのスロート勾配と吹き飛び特性の関係 国際会議

    平川栞*, 武田大樹*, 坂爪亮*, 山本昌平*, 武野 計二

    第56回燃焼シンポジウム  ( 堺市 )   2018年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 金属接触部位の表面微細形状と熱抵抗の関係 国際会議

    武野 計二, 石田真也*, 高野 孝義

    日本機械学会年次大会  ( 関西大学 )   2018年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 石炭の自然発火に関する低温(40~120℃)での酸化・ガス化挙動 国際会議

    加藤文崇*, 武野 計二

    第55回燃焼シンポジウム  ( 富山 )   2017年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

    3種の石炭の低温における熱分解,および酸化反応を質量分析器によって定量化した。

  • 高圧水素の大気噴出における濃度変動と着火特性 国際会議

    武野 計二, 岡林一木 **, 朝原誠 **, 林光一 **, 小森雅浩 **

    第55回燃焼シンポジウム  ( 富山 )   2017年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 混合燃料の煙点に及 ぼす雰囲気酸素濃度の影響 国際会議

    武野 計二, 山本 昌平

    第54 回燃焼シンポジウム  ( 仙台国際センター )   2016年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素拡散火炎の 保炎位置に及ぼすノズル近 傍の衝撃波構造の影響 国際会議

    武野 計二, 坂爪亮*, 山本 昌平

    第54 回燃焼シンポジウム  ( 仙台国際センター )   2016年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素噴流の拡散 および着火の非定常特性 国際会議

    武野 計二, 岡林一木 三菱重工*, 田頭健二 三菱重工*, 朝原誠 岐阜大学*, 林光一 青山学院大学*, 小森雅浩 石油エネルギー技術センター*

    第54 回燃焼シンポジウム  ( 仙台国際センター )   2016年11月  日本燃焼学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 接触面圧力変化における接触熱抵抗のヒステリシス特性 国際会議

    武野 計二, 山本 昌平, 竹内恵悟*, 高野 孝義

    日本機械学会 2016年度年次大会  ( 九州大学 )   2016年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 煙点試験に及ぼす雰囲気酸素濃度の影響 国際会議

    山本昌平*, 片山結美子*, 武野 計二

    日本機械学会 2016年度年次大会  ( 九州大学 )   2016年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 可燃性予混合気の熱面発火における金属表面形状の影響 国際会議

    武野 計二, 山本 昌平, 伊藤宏徳*

    日本機械学会 2016年度年次大会  ( 九州大学 )   2016年9月  日本機械学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 接触熱抵抗のヒステリシス特性 国際会議

    武野 計二, 高野 孝義

    日本伝熱学会東海支部 第23回伝熱コロキウム  ( 名古屋(三菱重工業) )   2016年7月  日本伝熱学会

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 高圧水素拡散火炎の着火・保炎位置に関する数値解析 国際会議

    山本 昌平, 武野 計二

    第53回燃焼シンポジウム  ( 筑波大学 )   2015年11月 

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • TSIによる現象論すす生成モデルにおける修正係数の検討 国際会議

    山本 昌平, 武野 計二

    第53回燃焼シンポジウム  ( 筑波大学 )   2015年11月 

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • アルコール混合油を燃料としたディーゼル機関からのすす排出量予測 国際会議

    山本 昌平, 武野 計二

    第52回燃焼シンポジウム  ( 岡山 )   2014年12月 

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 草本系バイオマスの高温ガス化過程におけるCsの挙動 国際会議

    武野 計二, 松本啓吾*, 小林真*, 大島義人*

    草本系バイオマス資源作物公開シンポジウム  ( 東京 )   2014年11月 

     詳細

    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 漏洩水素ガスの爆発実験と解析 国際会議

    武野 計二

    衝撃的な事象に関する風工学的問題に関する研究会  ( 東京工芸大学 )   2014年2月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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受賞

  • 日本燃焼学会技術賞

    2008年11月   日本燃焼学会   「40MPa高圧水素の燃焼・爆発挙動およびリスク評価」に対して受賞

    武野 計二

  • 日経BP技術賞

    2000年5月   日経BP技術賞事務局   「バイオマスガス化に関する研究」に対して。

    武野 計二

  • 日本機械学会動力エネルギーシステム部門優秀講演賞

    1995年11月   日本機械学会   「CWM燃焼機構に関する研究」

    武野 計二

科学研究費補助金

奨学寄付金・研究助成金 ※本学入職以降の業績のみ

  • 転動体を用いた軸受・案内要素における接触熱抵抗に関する研究

    公益財団法人大澤科学技術振興財団 2015年8月 - 2020年3月

    武野 計二

担当科目(学内) ※授業フィードバックは学内ネットワークからのみ閲覧可能です。

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担当科目(学外)

  • 総合科目6

    2016年4月 - 現在 機関名:愛知大学

  • 技術と環境

    2015年4月 - 現在 機関名:南山大学

教育内容・方法の工夫

  • 学生実験におけるデータ格納方法・機器の改良

     詳細

    必修である「工学基礎実験1」では、数時間にわたってデータを取り続ける必要があるが、データ取得および記憶方法を全てデジタル化した。その結果、AD変換におけるデータ変換精度の考え方、データのばらつきの評価方法などを新たに学ぶことができ、教育上の効果が向上した。

  • 学生実験におけるグループ討議の実施

     詳細

    必修である「工学基礎実験1」において、各自レポートを作成させた後、実験グループ(6~8人)の面談を実施した。その場で、実験の本質的意味を問う質問を出し、すぐに解答が得られない場合はグループ全員で納得するまで討議させた。実験は、テキストの手順に従って実施すれば一応の答えが得られてしまうことがあるため、このグループ討議と発表は理解を深めるのに大いに役立った。学生も、自分たちが数時間を要して取得したデータの本質が理解でき、満足した様子であった。

  • 講義における復習問題の実施による理解度向上

     詳細

    エネルギー関係の講義「エネルギー工学」、「エネルギーシステム論」、および「熱と物質移動論」において、講義の最初に常に前回の講義の復習問題をやらせた。それにより、復習のみならず今回の講義の位置付けが明確になり、理解度を深めることができた。

  • 講義における実物の提示および稼働させることによる理解度向上

     詳細

    エネルギー関係の講義「エネルギー工学」および「エネルギーシステム論」において、常温型燃料電池(PEFC)の組み立てから動作まで実演を行った。一通り基礎理論を習得させた後に実演を行ったため、理解度を深めることができた。

  • 講義における実践例の提示による理解度向上

     詳細

    エネルギー関係の講義「エネルギー工学」および「熱と物質移動論」において、理論と基礎を講義した後、エンジンやタービンなどの実際の機器を例に取り熱効率や損失などを計算させることで、基礎理論の理解度を深める工夫を行った。また、学生は就職後に携わる可能性が高い機器の構造なども知ることができ、今後の進路の選択にも役立ち興味を高めることができた。

作成した教材

  • 「工学基礎実験1・熱電対による温度計測」(2年次前期)用に作成した教材(2017年度~2021年度)

     詳細

    電気的に温度を計測する種々の機器の理解と、0.02度以下の誤差の温度計測のための機器校正を課題としたテキストを作成。また、校正した機器を利用して自分の体温や気温などを高精度で計測する課題や、1000℃を超える燃焼火炎温度の計測などを盛り込み、興味を持たせ理解を深める工夫を行った。最新の情報を毎年、追加・更新した。

  • 「エネルギーシステム論」(修士後期、2単位)用に作成した教材(2017年度~2021年度)

     詳細

    最近、再生可能エネルギーが注目されており、これをどのようにエネルギーチェーンに組み込むかが課題となっている。人間にとって最も効果的なエネルギーシステムは、外部に取り出せる仕事が最大となるシステムである。これを評価するための状態量としてエクセルギーを導入し、最終的にシステムの評価ができることを教育目標とした。そのための教科書は適当なものが出版されていないため、独自に作成。そしてし、最新の情報を毎年、追加・更新した。

  • 「熱と物質移動論」(修士前期、2単位)用に作成した教材(2017年度~2021年度)

     詳細

    これまで基礎科目として学習してきた熱力学および流体力学を高度に発展させた講義である。最近、流体・伝熱問題を安易に数値計算で解く風潮があるが、理論と解析を重んじてテキストを作成し、本質的理解を目指した。最新の情報を毎年、追加・更新した。

  • 「エネルギー工学」(4年次前期、2単位)用に作成した教材(2017年度~2021年度)

     詳細

    エネルギー工学は、これまで基礎科目として学習してきた熱力学、流体力学、化学反応などを応用する学問であるので、それぞれの基礎の復習から始め、応用へと進むテキストを独自に作成した。そして毎年、最新のエネルギートピックスに関する内容を毎年、追加・更新した。

その他教育活動及び特記事項

  • オープンキャンパスにおける体験授業の実施(2017年度~2021年度)
    高校生に対して、地球温暖化の理論を講義し、エネルギー関係に関する簡単な実験を体験させた。
  • 名古屋市圏内の私立大学への非常勤講師(2017年度~2021年度)
    南山大学、愛知大学とも、受講者のほとんどは文系の学生であり、一般教育科目としてエネルギーの基礎と、現代社会に関連する問題を解説した。講義中に小問をやらせながら理解度を深める工夫を行った。
  • 高校生への体験講義の実施(2017年度~2021年度)
    高校生に対して、再生可能エネルギーの理論について講義し、エネルギー関係に関する簡単な実験を体験させた。
  • 留学生の受け入れ(2017年度~2019年度)
    インターンシップとして受け入れて指導した。