「熱」と「流れ」を電気回路に置き換えてモデリングする
「1Dモデリング」に関する連載。連載第5回では、「熱」と「流れ」に着目して、電気との類似性を利用したモデリング方法を取り上げる。熱と流れは電気回路に置き換えることができ、いわゆる「オームの法則」が成り立つ。この関係を利用した「熱回路網モデル」と「流路網モデル」のモデリング方法とその解法を解説する。 連載第4回では、電気を基本とした「類推モデリング」について述べ、2通りの類推法があることを紹介した。 今回は「熱」と「流れ」に着目して、電気との類似性を利用したモデリング方法を説明する。熱と流れは電気回路に置き換えることができ、いわゆる「オームの法則」が成立する。この関係を利用した、熱では「熱回路網モデル」、流れでは「流路網モデル」について、そのモデリング方法と解法を詳しく解説していく。 ⇒連載バックナンバーはこちら 熱と流れを電気回路に置き換える 図1に電気、熱、流れを常微分方程式で表現した例
自然冷却で実用できる有機熱電モジュールを展示、世界初
産業技術総合研究所（産総研）は「第19回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」（2020年1月29～31日／東京ビッグサイト）で、「世界で初めて開発した」（同所）とする自然冷却で実用可能な有機熱電モジュールを展示した。 工場や住宅から出る排熱などの未利用熱エネルギーを活用した発電の研究開発は長く進められてきた。近年、再利用技術の高度化に伴って、「残された未利用熱」は200℃以下と低温度化しており、有機熱電材料の研究が注目されている。 産総研によると、従来、有機熱電材料を用いた熱電モジュールは、自然冷却だけでは十分な温度差をつけられず、放熱フィンやヒートシンクを取り付けて強制的に冷却している。有機熱電材料はP型のみ安定して得られるため、ユニレグ型モジュールを作製する必要があり有機熱電材料の高温部分と低温部分を導電部材でつなぐのだが、導電部材の熱伝導性がよいことが要因となり、温度差が作りにくく
東京大学、固体中で特定方向への放熱に成功
東京大学生産技術研究所の野村政宏准教授らは、固体中で熱流を一点に集中させる「集熱」に成功した。新たな熱制御方法として期待される。 ナノ構造で熱流に指向性を与える 東京大学生産技術研究所の野村政宏准教授らは2017年5月、固体中で熱流を一点に集中させる「集熱」に成功したと発表した。開発した熱流方向制御技術と集熱技術を用いると、より高度な熱制御が可能となるため、半導体チップなどへの応用などが期待される。 今回の成果は野村氏の他、東京大学特別研究員で日本学術振興会外国人特別研究員のRoman Anufriev氏および、Aymeric Ramiere氏らの研究チームによるものである。 固体中の熱伝導は、熱を運ぶフォノンが移動して生じる現象であり、フォノン同士の衝突によって輸送特性が決まる。このため、特定方向に熱を拡散することは難しかった。ところが、フォノンの平均自由工程と同程度の小さな構造（ナノ構
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パワーモジュールの放熱技術と材料
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