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柴原 誠
大学院海事科学研究科 海事科学専攻
准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（工学）, 神戸大学
■ 研究分野
  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 熱工学
  • フロンティア（航空・船舶） / 船舶海洋工学

研究活動情報

■ 受賞
  • 2018年01月 Elsevier, Outstanding Reviewer Status (International Journal of Heat and Mass Transfer), Top 10th percentile of reviewers in terms of the number of reviews completed within two years for International Journal of Heat and Mass Transfer
    柴原 誠
    学会誌・学術雑誌による顕彰

  • 2018年01月 Elsevier, Outstanding Reviewer Status (Applied Energy), Top 10th percentile of reviewers in terms of the number of reviews completed within two years for Applied Energy
    柴原 誠
    学会誌・学術雑誌による顕彰

  • 2017年10月 Elsevier, Outstanding Reviewer Status (Applied Thermal Engineering), Top 10th percentile of reviewers in terms of the number of reviews completed within two years for Applied Thermal Engineering
    柴原 誠
    学会誌・学術雑誌による顕彰

■ 論文
  • Yogyandini Mega Kirana, Purwono Sutopo Fitri, Makoto Shibahara
    Abstract Battery Thermal Management System (BTMS) onboard electric ships are crucial for optimising battery performance and longevity. By regulating the temperature, these systems ensure that batteries operate within safe limits, thus reducing the risk of thermal runaway. The present work aimed to determine the thermal performance of immersion cooling BTMS using paraffin wax-based PCM as a coolant on a LiFePo4 Li-Ion battery pack at discharging rates of 1C, 2C, and 3C. The immersion coolant rates were set to 30%, 50%, and 90%, and the inclination angles of the simulated ship’s pitching and rolling conditions were 15° and 35°, respectively. It was found that direct immersion cooling by paraffin PCM significantly affects the lowering of the battery pack’s discharging temperature. Discharging the battery without a coolant resulted in a battery temperature of 45.38 °C, above the safe limit temperature of 40°C for LiFePo4. Meanwhile, discharging the battery pack immersed in paraffin PCM reduced the temperature by approximately 6 - 7 °C at 30% immersion, 8 - 10° C at 50% immersion, and 11 - 12° C at 90% immersion. The effect of the 35° inclination angle of the battery pack showed a slightly higher temperature distribution than the 15° one at the low immersed battery’s wall. However, the pitching and rolling conditions gave the battery pack a uniform temperature distribution.
    IOP Publishing, 2025年03月, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1461(1) (1), 012041 - 012041
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Yuuhi Hatta, Qiusheng Liu, Sutopo Purwono Fitri
    The effect of graphite powder on the thermal behavior of phase change material (PCM) was investigated experimentally. It is well known that the graphite is contributed to enhance the thermal response. However, the effect of graphite on the supercooling of the PCM is not clear when a highly heat conductive material is added. In this study, the specific heat of the PCM based on sugar alcohol such as D-mannitol and inositol was measured with an adiabatic scanning calorimeter. The enthalpy and entropy during the phase-change process were obtained by the measured specific heat of the PCM. Additionally, the exergy analysis was conducted to evaluate the thermal energy storage of PCM. As the experimental results, the specific heat of D-mannitol during the phase change process was higher than that of inositol. Moreover, it was found that the addition of graphite powder at the mass fraction of 9% improves the thermal behavior of D-mannitol with lower supercooling while maintaining latent heat. The suppression of supercooling by the addition of 9% graphite powder was 37.5%.
    Academic Publishing Pte. Ltd., 2024年11月, Energy Storage and Conversion, 2(4) (4), 1815 - 1815, 英語
    [査読有り][招待有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Transient heat transfer of helium gas for forced convective flow through a narrow tube with different lengths
    Narihiro SUZUO, Qiusheng LIU, Makoto SHIBAHARA
    2024年04月, Mechanical Engineering Journal, 11(2) (2), 1 - 12
    [査読有り]
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • 細管内における強制流動沸騰熱伝達の数値シミュレーション
    柴原誠, 劉秋生
    2024年03月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 59(2) (2), 37 - 42, 日本語
    [査読有り][招待有り]
    研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

  • FLOW BOILING CRITICAL HEAT FLUX IN A SMALL TUBE FOR FC-72
    Yuki Otsuki, Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Sutopo P. Fitri
    2024年02月, Heat Transfer Research, 55(9) (9), 1 - 16, 英語
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • EFFECT OF GRAPHITE POWDER ON THERMAL PROPERTIES OF LATENT HEAT STORAGE MATERIALS
    Yuuhi Hatta, Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Sutopo P. Fıtri
    2023年11月, Proc. of the World Energy Storage Conference-2023 November 05-08, 2023, USA, 1(4) (4), 1 - 4, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Effects of surface roughness and pressure on pool boiling heat transfer for a ribbon heater in water
    Qiusheng LIU, Yuan GU, Makoto SHIBAHARA
    2023年05月, Proc. of the International Conference on Power Engineering-2023 (ICOPE-2023), ICOPE-2023-1031, 1 - 4, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • TRANSIENT HEAT TRANSFER FOR FORCED CONVECTION OF HELIUM GAS THROUGH A NARROW TUBE WITH VARIOUS LENGTHS
    Narihiro Suzuo, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara
    2023年05月, Proc. of the 2023 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30), ICONE30-1009, 1 - 7, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • K. Hata, M. Shibahara
    2023年05月, International Journal of Heat and Mass Transfer, 204
    研究論文（学術雑誌）

  • 本庄 優志, 劉 秋生, 柴原 誠
    The Japan Institute of Marine Engineering, 2023年03月, マリンエンジニアリング, 58(2) (2), 256 - 262, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu

    A flow boiling experiment in a narrow channel was conducted using subcooled water. Moreover, the experimentally measured heat flux of the channel was applied for the heat conduction analysis of insulated gate bipolar transistors (IGBTs). The relationship between the heat flux and the temperature difference was investigated experimentally, ranging from nonboiling to boiling in the narrow tube. The boiling heat transfer in the fully nucleate boiling region was validated by comparing with the Rohsenow correlation. Moreover, the measured critical heat flux (CHF) agreed with the Hall and Mudawar correlation within ± 15%. The heat conduction analysis of an IGBT module with a heatsink was solved using the measured heat flux in the narrow channel as a boundary condition, applied from the nonboiling region to the film boiling region. The thermal resistance of the material was obtained when the heatsink with narrow channels was modeled. The numerical result indicated that the thermal resistance of the material was influenced by the heat transfer process of the cooling channel.

    Begell House, 2023年03月, Heat Transfer Research, 54(8) (8), 1 - 16, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • HEAT TRANSFER FOR FORCED FLOW OF HELIUM GAS IN A SMALL DIAMETER TUBE WITH DIFFERENT HEATED LENGTH
    Yushi Honjo, Feng Xu, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara
    2022年08月, Proc. of 29th International Conference on Nuclear Engineering, ICONE29-91899, 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Feng Xu, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara
    2022年04月, International Journal of Heat and Mass Transfer, 191, 1 - 10, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Natural convection heat transfer from a vertical single cylinder with eccentric grid spacer in liquid sodium
    Koichi Hata, Makoto Shibahara
    2022年03月, Heat and Mass Transfer, 58, 1607 - 1636, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Transient forced convective heat transfer of helium gas in a narrow tube heated by exponential time-varying heat source
    F. Xu, Q.S. Liu, M. Shibahara
    2022年, Experimental Heat Transfer, 35, 591 - 610, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Feng Xu, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara
    Elsevier BV, 2021年06月, International Journal of Heat and Mass Transfer, 171, 121117 - 121117
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Feng Xu, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara
    American Society of Mechanical Engineers (ASME), 2021年, International Conference on Nuclear Engineering, Proceedings, ICONE, 4, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Experimental and Numerical Investigations of Subcooled Boiling Heat Transfer in a Small-Diameter Tube
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Katsuya Fukuda
    2020年12月, Journal Thermal Science and Engineering Applications, 12(6) (6), 061002-1 - 061002-6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Heat Transfer Characteristics of Latent Heat Thermal Energy Storage for Floating Concentrate Solar Power Systems
    Makoto Shibahara, Tatsuya Hinoki
    2020年12月, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (The 5th International Conference on Marine Technology), 1052, 012007 - 012007, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Experimental study on transient heat transfer for helium gas flowing in a minichannel
    Feng XU, Qiusheng LIU, Satoshi KAWAGUCHI, Makoto SHIBAHARA
    2020年08月, Proc. of the 2020 International Conference on Nuclear Engineering, ICONE2020-16697, 1-6., 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • M.Shibahara, Q.S. Liu, K.Hata, K. Fukuda
    2020年, Experimental Heat Transfer, 33(1) (1), 64 - 80, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Forced Convection Heat Transfer for Helium gas Flowing in a Narrow Channel
    Xu, F, Liu, Q.S, Kawaguchi, S, Shibahara, M
    2019年10月, Proc. of International Conference on Power Engineering-2019, 1247 - 1252, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Nakamura Yuji, Liu Qiusheng, Shibahara Makoto, Hata Koichi, Fukuda Katsuya
    American Society of Mechanical Engineers (ASME), 2019年07月, ASME 2019 Summer Heat Transfer Conference, HT2019-3699, 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Katsuya Fukuda
    The American Society of Mechanical Engineers, 2019年07月, Proc. of The 6th ASME Micro/Nanoscale Heat ＆ Mass Transfer International Conference, MNHMT2019-4163, 1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • NUMERICAL STUDY OF TRANSIENT HEAT TRANSFER FOR HELIUM GAS UNDER EXPONENTIALLY DECREASING FLOW CONDITIONS
    劉 秋生, 柴原 誠, 福田 勝哉
    JSME(Japan Society of Mechnical Enginers), 2019年05月, Proceedings of ICONE-27, 27th International Conference on Nuclear Engineering, ICONE-27(ICONE27-1668) (ICONE27-1668), 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Yuji NAKAMURA, Qiusheng LIU, Makoto SHIBAHARA, Koichi HATA, Katsuya FUKUDA
    The Japan Society of Mechanical Engineers, 2019年02月, Mechanical Engineering Journal, 6(1) (1), 1 - 11, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 垂直細管における乱流非定常熱伝達に関する研究
    中村 雄史, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一, 福田 勝哉
    日本マリンエンジニアリング学会, 2018年11月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 53(6) (6), 137 - 144, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • M. Shibahara, K. Fukuda, Q.S. Liu
    Elsevier, 2018年11月, Applied Thermal Engineering, 144(5) (5), 342 - 348, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • TRANSIENT BOILING HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS FOR SUBCOOLED WATER FLOWING IN A VERTICAL TUBE
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Katsuya Fukuda
    2018年11月, Proc. of The 29th International Symposium on Transport Phenomena, ISTP29-008, 1 - 5, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Steady and Transient Heat Transfer for Subcooled Water Flow Boiling in Tubes Connected with Marine Engineering
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Katsuya Fukuda
    2018年10月, Proceedings of 8th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies meeting and the Advanced Maritime Engineering Conference 2018, 305 - 307, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • TRANSIENT CONVECTION HEAT TRANSFER FOR HELIUM GAS UNDER EXPERIMENTALLY DECREASING FLOW CONDITIONS
    Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    Assembly for International Heat Transfer Conferences, 2018年08月, The 16th International Heat Transfer Conference, (IHTC16-21556) (IHTC16-21556), pp.1 - 8, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • TRANSIENT HEAT TRANSFER FOR HELIUM GAS AT VARIOUS FLOW DECAY TIME CONSTANTS AND HEAT GENERATION RATES
    Qiusheng Liu, Ayumi Kitano, Katsuya Fukuda, Makoto Shibahara
    American Society of Mechnical Engineering (ASME), JSME, and CNS, 2018年07月, The 26th International Conference on Nuclear Engineering, (ICONE26-81391) (ICONE26-81391), pp.1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • M. Shibahara, K. Fukuda, Q. S. Liu, K. Hata, S. Masuzaki
    Elsevier Ltd, 2018年03月, Applied Thermal Engineering, 132(5) (5), 595 - 604, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata
    Springer, 2018年02月, Heat and Mass Transfer, 54(2) (2), 501 - 508, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • M. Shibahara, K. Fukuda, Q. S. Liu, K. Hata
    2017年09月, HEAT AND MASS TRANSFER, 53(9) (9), 2999 - 3012, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • M. Shibahara, K. Fukuda, Q. S. Liu, K. Hata
    2017年03月, HEAT AND MASS TRANSFER, 53(3) (3), 787 - 797, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • M. Shibahara, K. Fukuda, Q. S. Liu, K. Hata
    2017年03月, INTERNATIONAL COMMUNICATIONS IN HEAT AND MASS TRANSFER, 82, 74 - 80, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Steady and transient critical heat flux for subcooled water in a mini channel
    Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata
    Elsevier, 2017年01月, International Journal of Heat and Mass Transfer, 104, 267 - 275, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Qiusheng Liu, Li Wang, Akihiro Mitsuishi, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2017年, EXPERIMENTAL HEAT TRANSFER, 30(4) (4), 341 - 354, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）
    神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

  • Qiusheng Liu, Li Wang, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    American Society of Mechanical Engineers (ASME), 2017年, International Conference on Nuclear Engineering, Proceedings, ICONE, 6(Paper No. 66469) (Paper No. 66469), pp.1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata
    American Society of Mechanical Engineers, 2017年, ASME 2017 Heat Transfer Summer Conference, HT 2017, 2, 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • M. Shibahara, K. Fukuda, Q. S. Liu, K. Hata
    2017年, HEAT TRANSFER RESEARCH, 48(13) (13), 1179 - 1193, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2016年12月, RENEWABLE ENERGY, 99, 971 - 977, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Yantao Li, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara
    2016年12月, INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, 103, 428 - 434, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • LIU Qiusheng, ENDO Hirohiko, FUKUDA Katsuya, SHIBAHARA Makoto, ZHANG Peng

    Solution and diffusion process of carbon dioxide (CO2) in seawater is important in the research and development of CO2 ocean sequestration technology to mitigate global warming. In this study, solution and diffusion process of single CO2 bubble in seawater and pure water were experimentally studied under various pressures and temperatures to evaluate the transport process of CO2 in seawater. The solution process was conducted in a test vessel. CO2 bubble was generated by a CO2 bubble generator installed at the bottom of the vessel. The diameter of CO2 bubble was recorded using a high speed video camera. The pressure and temperature of liquids were measured by using a pressure transducer and thermocouples. Experimental conditions for the temperature ranged from 277 K to 297 K, and the pressure ranged from around 101 kPa up to 400 kPa. It was obtained that the complete solution time decreases with the increase in pressure due to its higher solubility at a higher pressure. It decreases with an increase in temperature arising from a higher diffusivity at a high temperature. It was clarified that the complete solution time for CO2 in seawater is longer than that in pure water due to its relatively lower solubility compared with pure water.

    The Japan Society of Mechanical Engineers, 2016年10月, Mechanical Engineering Journal, 3(5) (5), 1 - 9, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Convective Boiling Heat Transfer Characteristics for Pressurized Water in a Small Tube
    Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata
    2016年10月, Proceedings of 7th Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies and Advanced Maritime Engineering Conference 2016, (AMEC2016-2B3-074) (AMEC2016-2B3-074), 1 - 6, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2016年09月, HEAT AND MASS TRANSFER, 52(9) (9), 1993 - 2004, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • FLOW BOILING AND CRITICAL HEAT FLUX FOR SUBCOOLED WATER IN VERTICAL TUBE DUE TO EXPONENTIALLY INCREASING HEAT INPUTS
    Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Hata Koichi, Watanabe Sho, Nakamura Yuji, Muroga Takeo
    2016年09月, Proc. of The 27th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP27), (101) (101), 1 - 5, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • TRANSIENT CONVECTIVE HEAT TRANSFER FOR HELIUM GAS AT VARIOUS FLOW DECAY TIMES
    LIU Qiusheng, Zhang Yu, Wang Li, Shibahara Makoto, Fukuda Katsuya
    Tsinghua University, 2016年08月, 9th International Symposium on Heat Transfer (ISHT9), (Paper No. ISHT9-R0226) (Paper No. ISHT9-R0226), 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2016年04月, INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, 95, 405 - 415, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • TRANSIENT FORCED CONVECTION HEAT TRANSFER FROM A HORIZONTAL CYLINDER TO HELIUM GAS IN A NARROW CHANNEL
    LIU Qiusheng, MITSUISHI Akihiro, WANG Li, SHIBAHARA Makoto, FUKUDA Katsuya
    The Japan Society of Mechanical Engineers, 2016年03月, Proceedings of the First Pacific Rim Thermal Engineering Conference, PRTEC-14654, 1 - 5, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • THERMAL-HYDRAULIC ANALYSIS FOR PRISMATIC VERY HIGH TEMPERATURE REACTOR
    Wang Li, LIU Qiusheng, Shibahara Makoto, Fukuda Katsuya
    The Japan Society of Mechanical Engineers, 2016年03月, Proceedings of the First Pacific Rim Thermal Engineering Conference, PRTEC-14472, 1 - 4, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Experimental and Numerical Investigation of Melting Process in PCM Storage
    Makoto Shibahara
    2016年, PROCEEDINGS OF ASME 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENERGY SUSTAINABILITY, 2015, VOL 2, PowerEnergy2015-49350, 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • TRANSIENT HEAT TRANSFER FOR HELIUM GAS FLOWING OVER A HORIZONTAL CYLINDER UNDER FLOW DECAY CONDITIONS
    Qiusheng Liu, Li Wang, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2016年, PROCEEDINGS OF THE 24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR ENGINEERING, 2016, VOL 3, (ICONE24-60783) (ICONE24-60783), 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Qiusheng Liu, Li Wang, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    American Society of Mechanical Engineers (ASME), 2016年, International Conference on Nuclear Engineering, Proceedings, ICONE, 3(Paper No. ISHT9-R0320) (Paper No. ISHT9-R0320), 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Yuji Nakamura, Takeo Muroga, Masayuki Tokitani, Hiroyuki Noto
    2016年, JOURNAL OF THERMAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 11(3) (3), 16 - 0037, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Transient Heat Transfer for Helium Gas Flowing over a Horizontal Cylinder in a Narrow Channel
    LIU Qiusheng, MITSUISHI Akihiro, WANG Li, SHIBAHARA Makoto, FUKUDA Katsuya
    The Japan Society of Mechanical Engineers, 2015年12月, Proceedings of the International Conference on Power Engineering-15, ICOPE-15(Paper ID:1073) (Paper ID:1073), 1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Thermal Characteristics of Phase Change Materials for Waste Heat Recovery System
    Makoto.Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    日本マリンエンジニアリング学会, 2015年11月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 50(6) (6), 63 - 70, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Transient Forced Convection Heat Transfer for Water Flowing in a Small Tube with Exponentially Increasing Heat Inputs
    Makoto.Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Yuji Nakamura, Takeo Muroga, Masayuki Tokitani, Hiroyuki Noto
    2015年09月, The 26th International Symposium on Transport Phenomena, (125) (125), 1 - 6, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Melting Process of Phase Change Materials for Waste Heat Recovery Systems
    Makoto.Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2015年09月, The 26th International Symposium on Transport Phenomena, (119) (119), 1 - 5, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Shibahara Makoto, Liu Qiusheng, Fukuda Katsuya

    Thermal characteristics of phase change materials (PCMs) were investigated experimentally to construct a fundamental database of thermal storage systems for waste heat recovery in this study. Sodium acetate trihydrate and D-mannitol which have relatively high latent heats were selected as PCMs. The heat inputs from a cartridge heater were varied from 5 to 15 W in the experiment. As a result, thermal stratification appeared in the vertical direction in the case of sodium acetate trihydrate. On the other hand, the temperature distribution of D-mannitol was not stratified because of the weaker natural convection than the case of sodium acetate trihydrate. Also, the solidification characteristics were investigated in this study. It was clarified that the degree of super cooling of D-mannitol was lower than that of sodium acetate trihydate. In addition, the thermal analyses of the chosen PCMs were conducted by thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA). Results of DTA show that the down peak of D-Mannitol was lower than that of sodium acetate trihydrate. Furthermore, the TG of D-Mannitol did not decrease at temperatures of 298.15 K to 458.15K.

    公益社団法人 日本マリンエンジニアリング学会, 2015年, マリンエンジニアリング, 50(6) (6), 768 - 775, 英語

  • Makoto Shibahara
    Global Digital Central, 2015年, Frontiers in Heat and Mass Transfer, 6(1) (1), 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Thermal Storage System Using Phase Change Material for Ship
    Makoto Shibahara
    本研究では航行中における排熱を蓄熱し, 停泊時に利用する蓄熱槽の開発を目的に, 相変化蓄熱材に関する基礎的な伝熱実験を実施した. 本報では, 蓄熱材に潜熱が比較的高い酢酸ナトリウム三水和物および毒性が少なく耐腐食性に優れているD—マンニトールを選定した. 実験結果より, 酢酸ナトリウム三水和物では融解時に温度成層が広範囲で発生し, 冷却時には大きな過冷却が確認された. また, 熱分析(TG-DTA)を実施した結果, D-マンニトールの熱重量は沸点まで減少せず, 過冷却も酢酸ナトリウム三水和物に比べ小さいことから中高温蓄熱槽の蓄熱材に適していることが明らかとなった.
    2014年09月, Proceedings of the International Symposium on Marine Engineering 2014, 136, 1 - 5, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Enhancement of Forced Convection Heat Transfer Using Twisted Heater with Exponential Heat Inputs
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2014年, PROCEEDINGS OF THE ASME SUMMER HEAT TRANSFER CONFERENCE - 2013, VOL 1, HT2013-17227, 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Heat Transfer Performance of Twisted Heat Exchanger for Carbon Dioxide Gas in a Dispersed Power Plant System Using Marine Biomass Resource
    Makoto Shibahara
    2014年, PROCEEDINGS OF THE ASME 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENERGY SUSTAINABILITY, 2014, VOL 2, ES-FuelCell2014-6703, 1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • 加熱平板の強制対流過渡熱伝達に関する研究
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    神戸市立工業高等専門学校, 2013年03月, 神戸市立工業高等専門学校研究紀要, 51(51) (51), 25 - 29, 日本語
    研究論文（大学，研究機関等紀要）

  • Makoto Shibahara, Takashi Takata, Akira Yamaguchi
    ELSEVIER, 2013年, Nuclear Engineering and Design, 258, 226 - 234, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Numerical Analysis of Thermal Stratification in The Reactor Upper Plenum of MONJU with 1/3 Sector and Full Sector Models
    Makoto Shibahara, Takashi Takata, Akira Yamaguchi
    2011年09月, Proceedings of The 14th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal hydraulics, NURETH14-578, 1 - 11, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Numerical Simulation of Dynamic Flow Structure and Thermal Stratification Phenomena in LMFBR
    Makoto Shibahara, Takashi Takata, Akira Yamaguchi
    2011年05月, Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering, ICONE19-43534, 1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Heat Transfer from a Horizontal Plate in Forced Flow of Various Gases
    Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2011年03月, Proceedings of ASME/JSME 2011 8th Thermal Engineering Joint Conference, AJTEC2011-44067, 1 - 10, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • SHIBAHARA MAKOTO, LIU QIUSHENG, FUKUDA KATSUYA
    Forced convection transient heat transfer coefficients due to exponentially increasing heat input were measured for helium gas and carbon dioxide gas flowing over a partially twisted heater. A partially twisted platinum plate with a thickness of 0.1 mm was heated by electric current and used as the test heater. The gas flow velocities ranged from 1 to 10 m/s, the gas temperatures ranged from 313 K to 353 K, and the periods of heat generation rate ranged from 46 ms to 17 s. The study showed a strong enhancement in the heat transfer coefficient for the twisted heater over that of a plate heater. Compared with those of a plate heater, the heat transfer coefficients of helium gas and carbon dioxide gas were enhanced 13 % and 28 %, respectively. Correlations for quasi-steady state heat transfer of the twisted heater in helium gas and carbon dioxide gas were obtained based on the experimental data.
    日本マリンエンジニアリング学会, 2010年11月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 45(Special Issue) (Special Issue), 97 - 102, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Numerical Study of Three Dimensional Thermal Hydraulics Effect on Thermal Stratification Phenomena in Upper Plenum of MONJU
    Takuji Sakamoto, Makoto Shibahara, Takashi Takata, Akira Yamaguchi
    2010年10月, Prpceedings of 7th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety, N7P0032, 1 - 7, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Effect of Heater Configurations on Transient Heat Transfer for Various Gases Flowing over Twisted Heater
    SHIBAHARA MAKOTO, LIU QIUSHENG, FUKUDA KATSUYA
    日本機械学会, 2010年06月, Journal of Power and Energy Systems, 4(1) (1), 262 - 273, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2010年, 2010 14th International Heat Transfer Conference, IHTC 14, 2, 721 - 729, 英語
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Forced Convection Heat Transfer of Helium Gas at Various Pressures and Temperatures
    Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2009年10月, Proceedings of 13th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics, N13P1132, 1 - 13, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Enhanced Transient Heat Transfer Caused by Partially Twisted Heater in Various Gases
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2009年10月, Proceedings of 8th International Symposium on Marine Engineering, 54, 1 - 6, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Forced Convection Heat Transfer Due to Exponentially Increasing Heat Input for Helium Gas Flowing on Narrow Plate
    SHIBAHARA MAKOTO, LIU QIUSHENG, FUKUDA KATSUYA
    日本機械学会, 2009年04月, Journal of Power and Energy Systems, 3(1) (1), 272 - 288, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • EFFECT OF HEATER CONFIGURATIONS ON TRANSIENT HEAT TRANSFER FOR VARIOUS GASES FLOWING OVER A TWISTED HEATER
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2009年, ICONE17, VOL 4, 417 - 424, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • TRANSIENT HEAT TRANSFER FOR CARBON DIOXIDE FLOWING OVER A HORIZONTAL PLATE WITH EXPONENTIALLY INCREASING HEAT INPUT
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2009年, IMECE 2008: HEAT TRANSFER, FLUID FLOWS, AND THERMAL SYSTEMS, VOL 10, PTS A-C, 921 - 928, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2009年, International Conference on Nuclear Engineering, Proceedings, ICONE, 4, 417 - 424, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Forced Convection Heat Transfer for Carbon Dioxide Flowing over a Horizontal Plate with Exponentially Increasing Heat Input
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2008年11月, Proceedings of 2008 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, IMECE2008-68603, 1 - 8, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • 劉 秋生, 福田 勝哉, 柴原 誠
    Forced convection transient heat transfer for helium gas at various periods of exponential increase of heat input to a horizontal cylinder and a plate (ribbon) was experimentally and theoretically studied. In the experimental studies, the authors measured heat flux, surface temperature, and transient heat transfer coefficients for forced convection flow of helium gas over a horizontal cylinder and a plate (ribbon) under wide experimental conditions. Empirical correlations for quasi-steady-state heat transfer and transient heat transfer were obtained based on the experimental data. In the theoretical study, transient heat transfer was numerically solved based on a turbulent flow model. The values of numerical solution for surface temperature and heat flux were compared and discussed with authors′ experimental data.
    日本伝熱学会, 2008年10月, 日本伝熱学会論文集, 16(4) (4), 157 - 162, 日本語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Transient Forced Convection Heat Transfer for Carbon Dioxide Flowing over a Horizontal Plate
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2008年10月, Proceedings of 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference, D324, 1 - 4, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Heat Transfer Performance of Plate Heater for Carbon Dioxide Gas in a Dispersed Power Plant System Using Marine Biomass Resource
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2008年10月, Proceedings of 3rd Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies and Advanced Maritime Engineering Conference, 863 - 869, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Heat Transfer from Single Horizontal Heaters in Forced Flow of Helium Gas at Exponentially Increasing Heat Inputs
    Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2008年08月, Proceedings of ASME 2008 Summer Heat Transfer Conference, HT2008-56274, 1 - 11, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Heat Transfer for Forced Convection Flow of Helium Gas over Horizontal Plate
    LIU QIUSHENG, SHIBAHARA MAKOTO, FUKUDA KATSUYA
    Taylor＆Francis Group, 2008年06月, Experimental Heat Transfer, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Transient Heat Transfer from Single Horizontal Heaters in Forced Flow of Helium Gas at Exponentially Increasing Heat Inputs
    Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2008年05月, Proceedings of 16thInternational Conference on Nuclear Engineering, ICONE16-48477, 1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • 柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    Forced convection transient heat transfer for Carbon Dioxide at various periods of exponentially increasing heat input to a horizontal plate (ribbon) was experimentally studied. The authors measured heat flux, surface temperature, and transient heat transfer coefficients for forced convection flow of helium gas over a horizontal plate. The gas flow velocities ranged from 1 to 3 m/s, the gas temperatures ranged from 313 to 353 K, and the periods of heat generation rate, τ, ranged from 46 ms to 16 s. It was obtained that the heat transfer coefficient approaches the quasi-steady-state one for the period longer than about 1 s, and it becomes higher for the period shorter than around 1s. Empirical correlation for quasi-steady-state heat transfer was obtained based on the experimental data.
    一般社団法人日本機械学会, 2008年, 年次大会講演論文集, 2008, 13 - 14, 日本語

  • Makoto Shibahara, Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda
    2008年, International Conference on Nuclear Engineering, Proceedings, ICONE, 2, 831 - 837, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Numerical Solution of Transient Heat Transfer for Helium Gas Flowing over a Horizontal Heater with Exponentially Increasing Heat Input
    Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2007年10月, Proceedings of 1st Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow, ASCHT2007-034, 1 - 7, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    Transient heat transfer coefficients for helium gas flowing over a horizontal plate (ribbon) were measured under wide experimental conditions. The platinum plate with a thickness of 0.1 mm was used as test heater and heated by electric current. The heat generation rate was exponentially increased with a function of Q0exp(t/τ). The gas flow velocities ranged from 4 to 10 m/s, the gas temperatures ranged from 313 to 353 K, and the periods of heat generation rate, τ, ranged from 50 ms to 17 s. The surface superheat and heat flux increase exponentially as the heat generation rate increases with the exponential function. It was clarified that the heat transfer coefficient approaches the quasi-steady-state one for the period τ longer than about 1 s, and it becomes higher for the period shorter than around 1 s. The dependence of transient heat transfer on the gas flowing velocity becomes weaker when the period becomes very shorter. The gas temperature in this study shows little influence on the heat transfer coefficient. An empirical correlation for quasi-steady-state heat transfer was obtained based on the experimental data.
    日本機械学会, 2007年03月, Journal of Power and Energy Systems, 1(1) (1), 64 - 75, 英語
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • 柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    Forced convection transient heat transfer for helium gas at various periods of exponential increase in heat input to a horizontal plate (ribbon) was experimentally and theoretically studied. In the experimental studies, the authors measured heat flux, surface temperature, and transient heat transfer coefficients for forced convection flow of helium gas over a horizontal plate. The gas flow velocities ranged from 4 to 10m/s, the gas temperatures ranged from 313 to 353K, and the periods of heat generation rate, τ, ranged from 46ms to 17s. Empirical correlations for quasi-steady-state heat transfer and transient heat transfer were obtained based on the experimental data. In the theoretical study, transient heat transfer was numerically solved based on a turbulent flow model. It was obtained that the surface superheat and heat flux increase exponentially as the heat generation rate increases with the exponential function.
    一般社団法人日本機械学会, 2007年, 年次大会講演論文集, 2007, 279 - 280, 日本語

  • Transient heat transfer for parallel flow of helium gas over a horizontal plate
    Qiusheng Liu, Katsuya Fukuda, Makoto Shibahara, Shingo Kikumoto
    2007年, PROCEEDINGS OF THE ASME/JSME THERMAL ENGINEERING SUMMER HEAT TRANSFER CONFERENCE 2007, VOL 1, HT2007-32205, 1031 - 1039, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Transient Heat Transfer for Helium Gas Flowing over a Horizontal Plate with Exponentially Increasing Heat Input
    Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2006年08月, Proceedings of 13th International Heat Transfer Conference,, 1083, 1 - 10, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

  • Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    2006年, International Conference on Nuclear Engineering, Proceedings, ICONE, 2006, 1 - 8, 英語
    [査読有り]
    研究論文（国際会議プロシーディングス）

■ MISC
  • 水の過渡流動沸騰熱伝達に関する研究
    柴原 誠, 劉秋生, 増崎貴
    2021年09月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 56(5) (5), 810 - 815, 日本語
    [招待有り]
    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

  • 電力制御素子用強制水冷モジュールの伝熱特性
    柴原 誠, 福田 勝哉, 劉 秋生
    2019年03月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 54(2) (2), 29 - 33, 日本語
    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

  • 流動沸騰限界熱流束について
    柴原 誠, 福田 勝哉, 劉 秋生, 畑 幸一
    日本マリンエンジニアリング学会, 2018年02月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 53(2) (2), 54 - 57, 日本語
    [招待有り]
    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

  • 単相流の非定常熱伝達について
    中村 雄史, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一
    日本マリンエンジニアリング学会, 2018年02月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 53(2) (2), 58 - 61, 日本語
    [招待有り]
    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

  • 強制対流ガス冷却と伝熱促進について (特集 動力・エネルギー技術の現状と将来 : 基礎研究から先進技術まで)
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    日本マリンエンジニアリング学会, 2013年03月, 日本マリンエンジニアリング学会誌, 48(2) (2), 175 - 180, 日本語
    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

■ 講演・口頭発表等
  • 細管内における強制流動沸騰熱伝達の数値シミュレーション
    柴原 誠, 劉 秋生
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    [招待有り]
    口頭発表（一般）

  • 潜熱蓄熱材の熱的性質に関する研究
    八田 佑陽, 柴原 誠, 劉 秋生
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 細管流路における流動沸騰及び限界熱流束に関する研究
    大槻 祐貴, 柴原 誠, 劉 秋生
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 高濡れ性液体のサブクールプール沸騰に関する実験的研究
    魚谷 大成, 柴原 誠, 劉 秋生
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 白金細線を用いた水のプール膜沸騰熱伝達
    牛丸 克幸, 劉 秋生, 柴原 誠
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 細管内ヘリウムガスの乱流熱伝達に関する数値解析
    庄野 大志, 劉 秋生, 柴原 誠
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語

  • 白金リボン発熱体における水のプール沸騰熱伝達
    池永 康太郎, 劉 秋生, 柴原 誠
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 細管を用いたヘリウムガス強制対流熱伝達における内径の影響
    鈴尾 成弘, 劉 秋生, 柴原 誠
    第93 回（令和5 年度）マリンエンジニアリング学術講演会, 2023年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 垂直発熱体を用いた水の定常及び非定常強制対流熱伝達
    増尾 尚太, 柴原 誠, 劉 秋生
    第92回（令和4年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2022年10月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • ヘリウムガスの細管内強制対流熱伝達における加熱長さの影響
    本庄 優志, 劉 秋生, 柴原 誠
    第92回（令和4年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2022年10月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 水平発熱体を用いた沸騰熱伝達における表面粗さの影響
    茅原 大介, 劉 秋生, 柴原 誠
    第92回（令和4年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2022年10月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 細管流路におけるヘリウムガスの強制対流熱伝達に関する研究
    尾上 寿広, 劉 秋生, 柴原 誠
    第91回マリンエンジニアリング学術講演会, 2021年09月

  • 垂直リボン発熱体を用いた水の強制対流熱伝達
    松井 勇樹, 劉 秋生, 柴原 誠
    第91回マリンエンジニアリング学術講演会, 2021年09月

  • 細管におけるヘリウムガスの強制対流熱伝達の数値解析
    本庄 優志, 劉 秋生, 柴原 誠
    第91回マリンエンジニアリング学術講演会, 2021年09月
    口頭発表（一般）

  • 潜熱蓄熱材の自然対流熱伝達に関する研究
    松若真凜, 柴原誠, 劉秋生
    第91回マリンエンジニアリング学術講演会, 2021年09月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • Natural Convection Heat Transfer for Sugar Alcohols
    柴原誠, 松若真凜, 藪内聖皓
    The 12th International Symposium of Advanced Energy Science, 2021年09月, 英語
    ポスター発表

  • 水の過渡流動沸騰熱伝達に関する研究
    柴原 誠, 劉 秋生, 増崎 貴
    第90回日本マリンエンジニアリング学会学術講演会, 2020年10月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 細管における水の対流熱伝達特性
    劉 秋生, 柴原 誠, 中村 雄史, 笹井 勇佑
    第90回マリンエンジニアリング学術講演会,, 2020年10月, 日本語
    シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

  • Thermal control of phase change material using graphite powder
    Makoto Shibahara, Tatsuya Hinoki
    The 11th International Symposium of Advanced Energy Science, 2020年09月, 英語
    ポスター発表

  • 細管におけるヘリウムガスの乱流非定常熱伝達
    許 峰, 劉 秋生, 川口 哲, 柴原 誠
    日本機械学会関西支部第95期定時総会講演会, 2020年03月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • リボン発熱体を用いたプール核沸騰熱伝達における表面粗さの影響
    顧 源, 劉 秋生, 柴原 誠, 小川 宏樹
    日本機械学会関西支部第95期定時総会講演会, 2020年03月, 日本語
    口頭発表（一般）

  • 垂直発熱体における水の強制対流熱伝達に関する研究
    古川義基, 劉秋生, 柴原誠, 畑幸一
    第89回マリンエンジニアリング学術講演会, 2019年10月, 日本語, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 狭隘流路における円管発熱体の強制対流熱伝達
    川口哲,許峰, 劉秋生, 柴原誠
    第89回マリンエンジニアリング学術講演会, 2019年10月, 日本語, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • Thermal Properties of Sugar Alcohol Phase Change Material
    Shibahara, M, Hinoki, T
    10th International Symposium of Advanced Energy Science, 2019年09月, 英語, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • 垂直円柱における水の強制対流熱伝達に関する研究
    古川 義基, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一
    日本機械学会関西支部第９４期定時総会講演会, 2019年03月, 日本語, 日本機械学会関西支部, 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス, 国内会議
    ポスター発表

  • 指数関数状流量減少過程におけるヘリウムガスの対流熱伝達
    川口 哲, 劉 秋生, 柴原 誠
    日本機械学会関西支部第９４期定時総会講演会, 2019年03月, 日本語, 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス, 国内会議
    ポスター発表

  • ヘリウムガスの指数関数状流量減少における強制対流熱伝達
    北野 あゆみ, 劉 秋生, 柴原 誠
    第二回原子力関係科学技術の基礎的研究の動向調査委員会, 2019年01月, 日本語, 関西原子力懇談会, 大阪科学技術センター, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 電力制御素子用強制水冷却モジュールの伝熱特性
    柴原 誠, 福田 勝哉, 劉 秋生
    第88回日本マリンエンジニリング学術講演会, 2018年10月, 日本語, 岡山コンベンションセンター, 国内会議
    [招待有り]
    シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

  • 細管発熱体における水の定常及び過渡強制対流熱伝達
    笹井 勇佑, 劉 秋生, 柴原 誠
    第88回日本マリンエンジニリング学術講演会, 2018年10月, 日本語, 岡山コンベンションセンター, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • ヘリウムガスの対流熱伝達における指数関数状流量減少の影響
    北野 あゆみ, 劉 秋生, 柴原 誠
    第88回日本マリンエンジニリング学術講演会, 2018年10月, 日本語, 岡山コンベンションセンター, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 垂直細管内における過渡限界熱流束
    中村 雄史, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一
    日本機械学会関西支部第93期定時総会・講演会, 2018年03月, 日本語, 摂南大学 寝屋川キャンパス, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 細管発熱体を用いた強制対流熱伝達に関する研究
    笹井 勇佑, 劉 秋生, 柴原 誠, 福田 勝哉
    日本機械学会関西支部 第93期定時総会・講演会, 2018年03月, 日本語, 摂南大学 寝屋川キャンパス, 国内会議
    ポスター発表

  • ヘリウムガスの流量減少に伴う過渡対流熱伝達に関する研究
    北野 あゆみ, 劉 秋生, 柴原 誠, 福田 勝哉
    日本機械学会関西支部 第93期定時総会・講演会, 2018年03月, 日本語, 摂南大学 寝屋川キャンパス, 国内会議
    ポスター発表

  • Transient Heat Transfer in Vertical Small Tube at Slow Flow Velocities
    Nakamura Yuji, Liu Qiusheng, Fukuda Katsuya, Shibahara Makoto, Hata Koichi
    International Symposium on Marine Engineering (ISME 2017), 2017年10月, 英語, Tokyo International Exchange Center, Tokyo, Japan, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • Flow Boiling and High Critical Heat Flux for Subcooled Water in a Mini Channel
    Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata
    International Symposium on Marine Engineering(ISME2017), 2017年10月, 英語, Tokyo, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • Convection Heat Transfer of Helium Gas under Flow Decay Conditions
    Liu Qiusheng, Shibahara Makoto, Fukuda Katsuya
    International Symposium on Marine Engineering (ISME 2017), 2017年10月, 英語, Tokyo International Exchange Center, Tokyo, Japan, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • 垂直細管内の低流速領域における非定常熱伝達に関する研究
    中村雄史, 福田勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一
    第87回マリンエンジニアリング学術講演会, 2017年05月, 日本語, 東京海洋大学, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • ヘリウムガスの対流熱伝達における流量急減の影響
    石破慎也, 劉 秋生, 福田 勝哉, 柴原 誠
    第87回マリンエンジニアリング学術講演会, 2017年05月, 日本語, 東京海洋大学, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • サブクール強制流動沸騰の限界熱流束に関する研究
    柴原 誠, 福田勝哉, 劉 秋生, 畑 幸一
    第87回マリンエンジニアリング学術講演会, 2017年05月, 日本語, 東京海洋大学, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 低流速領域の垂直短管内における過渡強制対流熱伝達
    中村 雄史, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一
    第86回（平成28年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2016年10月, 日本語, 姫路商工会議所, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 水平円柱発熱体におけるヘリウムガスの流量急減に伴う対
    張 宇, 劉 秋生, 福田 勝哉, 柴原 誠
    第86回（平成28年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2016年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 姫路商工会議所, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 水の細管内上向流における定常及び過渡強制対流熱伝達
    渡邊 翔, 劉 秋生, 福田 勝哉, 畑 幸一, 柴原 誠, 中村 雄史
    第86回（平成28年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2016年10月, 日本語, 日本マリンエンジニアリング学会, 姫路商工会議所, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 細管内サブクール流動沸騰に関する研究
    柴原 誠, 福田 勝哉, 劉 秋生, 畑 幸一
    第86回（平成28年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2016年10月, 日本語, 姫路商工会議所, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • FC-72を用いた細管内過渡乱流熱伝達に関する研究
    李 延涛, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠
    第86回（平成28年）マリンエンジニアリング学術講演会, 2016年10月, 日本語, 姫路商工会議, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • RF加温時における脂肪層徐熱のためのミニチャネル冷却に関する研究
    柴原 誠
    日本ハイパーサーミア学会第３３回大会, 2016年09月, 英語, つくば国際会議場, 国内会議
    ポスター発表

  • P022 水平円柱におけるヘリウムガス流量の減少に伴う過渡対流熱伝達(メカボケーション学生研究発表セッション)
    劉 秋生, 張 宇, 三石 朗大, 王 麗, 福田 勝哉, 柴原 誠
    関西支部講演会講演論文集, 2016年03月, 日本語, 一般社団法人日本機械学会

  • 602 リボン発熱体における沸騰熱伝達及び限界熱流束に及ぼす予圧の影響(GS6 熱工学,研究討論セッション)
    ミン ハン テツ, 阪本 理恵, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠
    関西支部講演会講演論文集, 2016年03月, 英語, 一般社団法人日本機械学会, This study aims to examine the boiling heat transfer and CHF caused by exponentially increasing heat inputs, Q = Q_0 exp(t/τ), to a horizontal vertically-oriented platinum ribbon in a pool of water at atmospheric and saturated condition on the effect of pre- pressurization. Q_0, t and τ are initial heat generation rate, time and period, respectively. The two conditions of pre-pressure such as without and with pre-pressure up to 4.4 MPa are carried out before each experimental run. The exponential period was varied from 10 ms to 20 s. The boiling initiation and CHF occur due to heterogeneous spontaneous nucleation (HSN) by pre-pressurization. The HSN depends on surface condition. In this study, the platinum ribbon has the conditions of the surface roughness, Ra of 0.22 ± 0.02 μm and contact angle, θ, of 51.5 ± 0.7°, respectively. The measured results such as heat transfer process, boiling initiation and CHF were analyzed and compared with previous correlation on the relationship of surface condition.

  • 短い垂直円管内FC-72の過渡熱伝達
    李 延涛, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠
    日本機械学会関西支部第91期定時総会講演会, 2016年03月, 英語, 大阪電気通信大学, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 水平円柱におけるヘリウムガス流量の減少に伴う過渡対流熱伝達
    劉 秋生, 張 宇, 三石 朗大, 福田 勝哉, 柴原 誠
    関西支部第91期定時総会・講演会, 2016年03月, 日本語, 大阪電信通信大学, 国内会議
    ポスター発表

  • リボン発熱体における沸騰熱伝達及び限界熱流束に及ぼす予圧の影響
    ミン ハン テツ, 阪本 理恵, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠
    日本機械学会関西支部第91期定時総会講演会, 2016年03月, 英語, 大阪電気通信大学, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • Transient Forced Convection Heat Transfer from a Horizontal Cylinder to Helium Gas in a Narrow Channel
    Qiusheng Liu, Akihiro Mitsuishi, Li Wang, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    The Fisrt Pacific-Rim Thermal Engineering Conference, 2016年03月, 英語, Waikoloa Beach Marriott Resort and Spa, Hawaii's Big Island, Hawaii, USA, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • Transient Critical Heat Flux for Subcooled Water Flowing Upward in Vertical Small Tube with Exponentially Increasing Heat Inputs
    Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda, Qiusheng Liu, Koichi Hata, Yuji Nakamura, Takeo Muroga, Masayuki Tokitani, Hiroyuki Noto
    The Fisrt Pacific-Rim Thermal Engineering Conference, 2016年03月, 英語, Waikoloa Beach Marriott Resort and Spa, Hawaii's Big Island, Hawaii, USA, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • Thermal-Hydraulic Analysis for Prismatic Very High Temperature Reactor
    Li Wang, Qiusheng Liu, Makoto Shibahara, Katsuya Fukuda
    The Fisrt Pacific-Rim Thermal Engineering Conference, 2016年03月, 英語, Waikoloa Beach Marriott Resort and Spa, Hawaii's Big Island, Hawaii, USA, 国際会議
    口頭発表（一般）

  • 低流速の非定常円管内流動非沸騰熱伝達に関する研究
    中村 雄史, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠, 畑 幸一
    第85回マリンエンジニアリング学術講演会, 2015年10月, 日本語, 富山国際会議場, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 増加熱入力のある白金平板発熱体の水プール沸騰限界熱流束
    阪本 理恵, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠
    第85回マリンエンジニアリング学術講演会, 2015年10月, 日本語, 富山国際会議場, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 潜熱蓄熱材を用いた中低温排熱回収に関する研究
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    マリンエンジニアリング学術講演会, 2015年10月, 日本語, 富山国際会議場, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 水中に置かれたリボン発熱体からの過渡熱伝達及び限界熱流束について
    ミン ハン テツ, 福田 勝哉, 劉 秋生, 柴原 誠
    第85回マリンエンジニアリング学術講演会, 2015年10月, 英語, 富山国際会議場, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 海水における二酸化炭素単一気泡の溶解・拡散過程に関する基礎的研究
    遠藤 裕彦, 劉 秋生, 福田 勝哉, 柴原 誠
    第85回マリンエンジニアリング学術講演会, 2015年10月, 日本語, 富山国際会議場, 国内会議
    口頭発表（一般）

  • 1208 種々のガスを用いた強制対流過渡熱伝達に関する研究(GS-6 熱工学(2))
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    関西支部講演会講演論文集, 2013年03月, 日本語, 一般社団法人日本機械学会

  • 1308 発熱率が異なる平板発熱体のヘリウムガス強制対流過渡熱伝達
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    講演論文集, 2013年02月, 日本語, 一般社団法人日本機械学会

  • 強制対流ガス冷却と伝熱促進について
    柴原誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    日本マリンエンジニアリング学会誌, 2013年02月, 日本語

  • 1217 ねじり発熱体を用いた強制対流熱伝達(GS-6 伝熱(1))
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    関西支部講演会講演論文集, 2010年03月, 日本語, 一般社団法人日本機械学会

  • 1212 増加熱入力によるねじり発熱体の強制対流過渡熱伝達に関する実験的研究(GS-6 伝熱促進)
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    関西支部講演会講演論文集, 2009年03月, 日本語, 一般社団法人日本機械学会

  • 822 過渡熱入力のあるヘリウムガス強制対流過渡熱伝達の数値解析(GS-6 伝熱(2))
    柴原 誠, 劉 秋生, 福田 勝哉
    関西支部講演会講演論文集, 2008年03月, 日本語, 一般社団法人日本機械学会

  • F213 指数関数状増加熱入力に伴う水平平板発熱体におけるヘリウムガスの強制対流過渡熱伝達(強制対流)
    劉 秋生, 福田 勝哉, 柴原 誠, 菊本 信吾
    熱工学コンファレンス講演論文集, 2007年11月, 英語, 一般社団法人日本機械学会, Forced convection transient heat transfer for helium gas at various periods of exponential increase of heat input to a horizontal plate (ribbon) was theoretically studied. In the theoretical study, transient heat transfer was numerically solved based on a turbulent flow model. The values of numerical solution for surface temperature and heat flux were compared and discussed with authors' previous experimental data. It was clarified that the values of numerical solutions for surface temperature and heat flux at the velocity of 6m/s agree well with the experimental data, though they show some differences at other velocities.

■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 地球環境問題の解決に貢献する海水における二酸化炭素の物質輸送特性の解明
    劉 秋生, 柴原 誠
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2023年04月01日 - 2027年03月31日
    海水における二酸化炭素の物質輸送特性を解明するため，本研究では，最大4 MPa の圧力および277 K から298 K の温度範囲で収集したデータから海水中の二酸化炭素(CO2)の溶解度を求めた。測定方法が吸収に伴う圧力変化による測定法である。CO2 のモル分率溶解度は，2.0 MPa～4.0 MPaの圧力で10のマイナス2乗のオーダーとなっている。圧力が増加すると溶解度は増加し，温度が増加すると減少する。CO2のヘンリー定数は，圧力が3.0 MPa，温度が283 Kの海水では 240 MPaで，圧力が4.0 MPa，温度が298 Kでは390 MPaであった。最大4.0 MPaまでの種々圧力範囲での実験データを用いて，海水におけるCO2 のヘンリー定数の相関式を求めた。また，溶解拡散容器及びCO2気泡発射器を用い，単一CO2気泡の溶解拡散過程を観察し，純水におけるCO２気泡の溶解時間を測定した。具体的に溶解拡散容器には2つの石英ガラス製の観察窓が取り付けられており，高速CCDカメラより気泡径の経時変化を観察・測定することができる。発射器のCO2容器内の圧力と水の入った容器内の水の圧力との圧力差を精密差圧計により計測した。さらに，容器内の圧力は歪み式圧力センサーで測定し，液体の温度はKタイプシース熱電対で測定した。なお，容器内の温度を制御するために容器内には，ステンレス製冷却コイルが内蔵されており，低温恒温槽 の冷却液を循環させることにより容器内の温度を制御している。容器上部にはマグネット式攪拌装置が取り付けられている。種々圧力・温度条件下における水への気泡溶解時間から，圧力，温度のパラメータの影響を調べた。水の温度の上昇に伴って気泡の溶解時間が短くなり圧力が高いほど溶解時間が短くなる傾向が見られた。また，初期気泡径が大きくなると，溶解時間も長くなることが判明した。

  • ゼロエミッション船に対応する電力変換装置の吸熱式沸騰冷却システムに関する研究
    柴原 誠, 劉 秋生
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2022年04月01日 - 2025年03月31日

  • 劉 秋生
    学術研究助成基金助成金／基盤研究(C), 2018年04月 - 2022年03月
    競争的資金

  • 柴原 誠
    学術研究助成基金助成金／若手研究(B), 2016年04月 - 2020年03月, 研究代表者
    競争的資金

  • 福田 勝哉
    学術研究助成基金助成金／基盤研究(C), 2015年04月 - 2018年03月
    競争的資金

  • 劉 秋生
    学術研究助成基金助成金／基盤研究(C), 2015年04月 - 2018年03月
    競争的資金

  • 柴原 誠
    学術研究助成基金助成金／若手研究(B), 2014年04月 - 2016年03月, 研究代表者
    競争的資金

研究シーズ

■ 研究シーズ
  • 流動沸騰限界熱流束に関する研究
    シーズカテゴリ：エネルギー, ものづくり技術（機械・電気電子・化学工業）
    研究キーワード：流動沸騰, 限界熱流束, 熱流動解析
    研究の背景と目的：電気推進内航船の電力変換装置にはパワー半導体素子で構成される電力変換モジュールが用いられています。近年は高出力・高密度化に伴いモジュールの動作温度が引き上げられ、冷却に必要な熱流束が素子レベルで1.0MW/m2を超えます。パワー半導体素子は発熱密度の増加による高温化や周期的な温度変動、熱膨張による熱疲労が劣化に直結するため、本研究では沸騰冷却方式による冷却性能向上を目的に研究を行っています。
    研究内容：沸騰相変化を活用した冷却では、熱伝達が優れた核沸騰の区間が長いほど冷却能力が向上します。しかし、熱負荷が増加し除熱限界である限界熱流束に至ると、核沸騰から膜沸騰への遷移し蒸気膜が冷却水の熱輸送を妨げる。これにより冷却水への熱の伝達が滞り、冷却性能が著しく低下することで焼損破断に至ります。本研究では冷却管における限界熱流束の解明を目的に実験的研究および熱流動解析を実施し、流速、サブクール度、系圧力が限界熱流束に及ぼす影響について調べています。 現在は熱負荷の割合となる発熱率を変化させることで、流動沸騰時の限界熱流束に至る過程を水試験ループを用いて調べ、過渡的な沸騰現象について実験的に調べています。また、熱流動解析により流動沸騰限界熱流束の解明を目的に、冷却管内の蒸気の割合（ボイド率）について調べ、限界熱流束時の流況および温度分布について調べています。
    期待される効果や応用分野：冷却管の細管化による熱伝達率および限界熱流束の向上、電気推進内航船における舶用電力変換装置の性能向上
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