マツムラ クニヒト
松村 邦仁准教授
Kunihito MATSUMURA

■研究者基本情報

組織

  • 工学部 機械システム工学科
  • 理工学研究科(博士前期課程) 機械システム工学専攻
  • 理工学研究科(博士後期課程) 複雑系システム科学専攻
  • 応用理工学野 機械システム工学領域

研究分野

  • エネルギー, 地球資源工学、エネルギー学
  • エネルギー, 原子力工学, 原子炉安全
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 熱工学, 熱工学

研究キーワード

  • エネルギー工学
  • 伝熱工学
  • 熱流体工学

学位

  • 1993年03月 修士(工学)(筑波大学)
  • 1996年03月 博士(工学)(筑波大学)

学歴

  • 1996年, 筑波大学大学院, 工学研究科

経歴

  • 1996年05月 - 1996年09月, 筑波大学準研究員
  • 1996年09月, 茨城大学工学部機械工学科

■研究活動情報

受賞

  • 1998年, 日本原子力学会 奨励賞
  • 1994年, The 4th International Topical Meeting on Nuclear Thermal Hydraulics, Operations and safety (Taipei)においてBest paper award

論文

  • 垂直管内の突沸現象解明に関する研究               
    松村邦仁、神永文人、鈴木政浩; 藤井寛一, 筆頭著者
    日本原子力学会和文論文誌, 2014年06月01日, [査読有り]
  • 垂直円筒容器内のガイセリングに関する研究               
    松村邦仁; 神永文人; 鈴木政浩; 藤井寛一, 筆頭著者
    日本原子力学会和文論文集, 2012年, [査読有り]
  • Experimental investigation of rising gas bubble characteristics from a vertical tube under CCFL condition
    Kunihito Matumura; Fumito Kaminaga, 筆頭著者
    Science and Technology of Nuclear Installations, Countercurrent Flow Limitations in a Pressurized Water Reactor, 2012年, [査読有り]
  • 地域連携を生かした茨城大学における原子力工学教育の取り組み               
    松村邦仁; 神永文人; 関東康助; 田中伸厚; 三枝幹夫; 菊池賢治; 車田亮, 筆頭著者
    工学教育学会, 2012年, [査読有り]
  • 不凍液添加水溶液の飽和プール沸騰熱伝達に関する研究               
    松村邦仁; 神永文人
    日本冷凍空調学会論文集, 2010年, [査読有り]
  • Study on the Performance of an advanced Water-Cooled Heat Sink Using a Thermosyhon Mechanism for Electronic Devices               
    F.Kaminaga; K. Matsumura, 筆頭著者
    Heat Pipe Science and Technology, An International Journal, 2010年, [査読有り]
  • Nucleate boiling performance of azeotropic binary mixtures in a saturated pool boiling system
    K.Matsumura and F. Kaminaga, 筆頭著者, Nucleate boiling of binary mixtures is of particular importance in chemical and process industries. The purpose of the present study is to provide experimental data and prediction method for nucleate boiling heat transfer in two types of antifreeze solutions, Propylene-glycol (PG)/water and Ethyleneglycol (EG)/water, under atmospheric pressure. The experiments were performed in a saturated condition. The concentrations of solutions are varied from 10 to 40 wt%. It was found that the heat transfer coefficient gradually decreases as increasing the addition of anti-freeze. An addition of small amount of propylene-glycol and ethylene-glycol to water also decreases the CHF value far below that of pure water. It is concluded that the correlation proposed by Fujita for several binary mixtures can well predict the heat transfer coefficients within almost +/- 5% accuracy for every concentration of mixture solutions., AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS
    Proceedings of 14th International Heat Transfer Conference, 2010年, [査読有り]
  • ループ型並列密閉熱サイフォンの伝熱特性に関する研究(熱コンダクタンスによる評価)               
    高橋章、神永文人、松村邦仁
    日本機械学会論文集B編, 2008年, [査読有り]
  • Study on thermal conductance of looped parallel closed thrmosyphon               
    Akira Takahashi; F. Kaminaga; K. Matsumura
    Proceedings of the 2nd International Forum on Heat transfer, 2008年, [査読有り]
  • Heat transfer performance in a looped parallel thermosyphon               
    F. Kaminaga; K. Matsumura; Akira Takahashi
    Proceedings of the 14 th International Heat pipe Conference, 2007年, [査読有り]
  • Saturated Flow Boiling of Water in a Vertical Small Diameter Tube
    B. Sumith; F. Kaminaga and K. Matsumura, The characteristics of flow boiling heat transfer of water in a vertical tube with a 1.45 mm diameter, which is less than the Laplace constant, are experimentally studied under atmospheric pressure and forced flow condition. Local heat transfer coefficients are measured in a range of mass fluxes from 23.4 to 152.7 kg/m(2) s, heat fluxes from 10 to 715 kW/m(2) and quality up to 0.8. The effects of mass flux, heat flux and quality on the boiling heat transfer coefficient are examined. Large heat transfer enhancement is observed and existing flow boiling correlations largely underpredict the heat transfer coefficient especially for a low heat flux condition. The underprediction gradually decreases with increasing heat flux. The dominant flow pattern in the tube is a slug-annular or an annular flow, and then liquid film evaporation is found to dominate the heat transfer. A heat transfer prediction method is proposed to reproduce the heat transfer coefficient in the flow pattern. The Katto's critical heat flux (CHF) correlation consistently predicts the present CHF values but overpredicts by 20%. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved., ELSEVIER SCIENCE INC
    Experiments in Thermal and Fluid Science, 2003年, [査読有り]
  • Pressure Drop in a Capillary Tube in Boiling Two-Phase Flow
    F. Kaminaga; B. Sumith; and K. Matsumura, Two-phase pressure drop is experimentally examined in a flow boiling condition in a tube of diameter 1.45 mm using water in ranges of pressure from 10 to 100 kPa, mass flux from 18 to 152 kg/m(2)s, heat flux from 13 to 646 kW/m(2), and exit quality from 0.02 to 0.77. Also, pressure drop in an adiabatic air-water two-phase flow is measured at atmospheric pressure using the same test section and mass flux ranges of liquid and gas as those in the flow boiling. Decreasing system pressure the pressure drop significantly increases at a given mass flux. Influence of vapor phase on the pressure drop is found to be large both in the adiabatic and the diabatic conditions. The frictional pressure drop correlation for the adiabatic two-phase flow is developed and applied to predict pressure drop in the flow boiling. But it cannot give satisfactory predictions. The Chisholm correlation calculating a two-phase pressure drop multiplier is modified to account the influence of vapor phase in a capillary tube and the modified correlation can predict the pressure drop in the flow boiling within an error of 20 %., AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS
    Thermal Science and Engineering, 2003年, [査読有り]
  • Heat transfer Characteristics in an Evaporator Section of a Looped Parallel Thermosyphon               
    F. Kaminaga; J. Tokuhara; Chowdhury Feroz MD; K. Matsumura
    Proceedings of the 7th International Heat Pipe Symposium,, 2003年
  • A Linear Stability Analysis of a Vapor Film in terms of the Triggering of Vapor Explosions
    M. Furuya; K. Matsumura and I.Kinoshita, A detailed analytical model to explain the vapor film collapse was developed to evaluate the occurrence conditions of self-triggering vapor explosions. The following conclusions were drawn based on linear stability analysis using the thermo-physical property of water, by linearizing and perturbing basic equations (Rayleigh-Lamb-Plesset's bubble momentum equation, the mass conservation equation, the state equation for ideal gas, and the Clausius-Clapeyron equation). The vapor film stabilizes with the reduction of the hot-liquid diameter, decrease of the condensation heat transfer coefficient, or increase of the thermal radiation coefficient. The cold-liquid viscosity and surface tension have a stabilizing effect, though this effect is negligibly small when the hot-liquid diameter is over I mm. The analysis predicts the vapor explosion occurrence limits obtained experimentally by other researchers within approximately 10 K. A simple correlation for the stability boundary is proposed by simplifying the above detailed model: the difference in cold-liquid temperature at the stability boundary between these models is less than 1 K when the condensation heat transfer coefficient is over 10(4) W/m(2 .) K and the hot-liquid temperature is lower than 2,000degreesC., TAYLOR & FRANCIS LTD
    Journal of Nuclear Science and Technology, 2002年, [査読有り]
  • 蒸気爆発トリガリングにおける蒸気膜の線形安定性解析               
    古谷正裕、松村邦仁、木下泉
    日本機械学会論文集B編, 2002年
  • 超撥水面への空気供給による摩擦抵抗低減に関する研究(第1報:気相膜形成時の流動状態と安定性)               
    松村邦仁、神永文人、齋藤寛, 筆頭著者
    日本機械学会論文集B編, 2002年, [査読有り]
  • 超撥水面への空気供給による摩擦抵抗低減に関する研究(第2報:摩擦抵抗の低減メカニズムの考察)               
    松村邦仁、神永文人、齋藤寛, 筆頭著者
    日本機械学会論文集B編, 2002年, [査読有り]
  • 流体の流れ込みによる容器内自由液面の動揺現象に関する研究(現象の分類と振動モードの支配要因               
    中村弘史、神永文人、松村邦仁
    日本機械学会論文集 B編, 2001年, [査読有り]
  • Experimental Study on Base Triggered Vapor Explosions for Molten Tin and Water System
    K. Matsumura; H. Nariai; Y Egashira and M Ochimizu), The mechanism of explosions triggered at the bottom of a pool of liquid (i.e., base-triggered explosions) was experimentally investigated by dropping molten tin into water. We studied the effect of the tin temperature, the water temperature, the water depth, and the distance between the walls at the bottom of the pool on the tendency for explosions to occur. The experimental results showed that base-triggered explosions occurred at the bottom surface of the tank when the water temperature was near its saturation temperature. The occurrence of base-triggered explosions was also affected by the water depth. According to the interaction at the base, the observed explosions could he classified into two types: instantaneous and delayed explosions. The difference between the triggering mechanisms was explained by considering the homogeneous nucleation temperature of the water and the instantaneous interfacial temperature. The occurrence of delayed explosions was also affected by the distance between the side walls at the bottom of the pool. As the bottom surface area decreased, the tendency for base-triggered explosion increased., TAYLOR & FRANCIS LTD
    Journal of Nuclear Science and Technology, 1999年, [査読有り]
  • Effect of Thermal Properties on the Fragmentation of Spontaneous Vapor Explosion               
    K. Matsumura; H. Nariai; M.. Kakimi, 筆頭著者
    Proceedings of the 7th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-7), 1999年, [査読有り]
  • Self-induced Sloshing of Free Surface Caused by Free jet               
    H. Nakamura; F. Kaminaga; K. Matsumura
    Proceedings of 7th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-7), 1999年, [査読有り]
  • Study on Condensation Heat Transfer Characteristics in a Thermosyphon with Non-Condensable Gas Effect               
    H. Hashimoto; F. Kaminaga; K. Matsumura
    Proceedings of the 11th International Heat pipe Conference,, 1999年
  • Property dependence on boiling heat transfer in a small diameter tube               
    Chowdhury Feroz MD; F. Kaminaga; K. Matsumura
    Proceedings of the 11th International Heat pipe Conference,, 1999年
  • Boiling Heat Transfer Characteristics in Vertical Small Diameter Tubes under Sub-atmospheric Pressure and Natural Circulation Conditions               
    Chowdhury Feroz MD; F. Kaminaga; K. Matsumura
    Heat Pipe Science and Engineering, 1998年, [査読有り]
  • Study on relationship between rising gas bubble and falling liquid flow in CCFL condition               
    F. Kaminaga; K. Matsumura; A. Ouchi; Y. Shibata
    Proceedings of the 6th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-6), 1998年, [査読有り]
  • Experimental Study on the Base Triggered Spontaneous Vapor Explosions for Molten Tin-Water System               
    K. Matsumura; H. Nariai; Y Egashira; M Ochimizu, 筆頭著者
    Proceedings of the International Seminar on Vapor Explosions and Explosive Eruptions, 1997年, [査読有り]
  • Self-Triggering Mechanism of Vapor Explosions for the Large-Scale Experiments Involving Fuel Simulant Melts
    K. Matsumura and H. Nariai, 筆頭著者, Vapor explosions are a major safety concern in the severe accident management of nuclear power plants. Here, we investigated the self-triggering mechanism and the occurrence conditions for spontaneous vapor explosions analytically. A spontaneous vapor explosion is assumed to occur when a vapor film between a hot and a cold liquid naturally collapse. We modeled a simple system consisting of a hot liquid droplet in a pool of cold liquid. The stability of perturbed oscillations in a vapor film was then investigated analytically. The model included the effect of thermal radiation on this stability for high temperature melts. The analytical results show that the stability of a vapor film is significantly affected by the emissivity of thermal radiation and by the heat transfer coefficient for the condensation of the vapor to the subcooled cold liquid. Furthermore, as the hot liquid temperature increases, thermal radiation causes the temperature region in which the vapor film is stable to increase in size. Comparisons were then made between our analytical results and those from large-scale experiments in which vapor explosions were studied for water and molten core materials in light-water reactors. They showed that our model explains the tendency of the occurrence of vapor explosions in those experiments., TAYLOR & FRANCIS LTD
    Journal of Nuclear Science and Technology, 1997年
  • Self-Triggering Mechanism of Vapor Explosions for a Molten Tin and Water System
    K. Matsumura and H. Nariai, The self-triggering mechanism of vapor explosions was investigated analytically and experimentally using molten tin and water. First, we modeled a simple droplet system consisting of a hot liquid droplet in a pool of cold liquid. Then, to model the self-triggering mechanism, we assumed that an instability (ie. perturbed oscillation) in the vapor/cold-liquid interface produces a collapse of the vapor film, which in turn would produce a vapor explosion. To investigate the stability of perturbed oscillations in a vapor film, we did a linear stability analysis of a vapor film surrounding a hot liquid. We found that there was a region of film stability in the cold-liquid temperature where spontaneous vapor explosions did not occur.
    To validate our model, we experimentally determined the thermal interaction zone (TIZ) in which spontaneous vapor explosions occur. The occurrence conditions for spontaneous vapor explosions were investigated for molten tin, as the hot liquid, dropped into a water pool, as the cold liquid. We varied the tin temperature and the water temperature, and then monitored the occurrence and location of spontaneous vapor explosions. Sire found that the upper limit for the water temperature of the TIZ can be explained by our model., TAYLOR & FRANCIS LTD
    Journal of Nuclear Science and Technology, 1996年, [査読有り]
  • The Occurrence Condition of Spontaneous Vapor Explosions               
    K. Matsumura; H. Nariai
    Proceedings of the ASME-JSME 4th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-4), 1996年
  • Effect of Ethanol Addition on the Self-Triggering of Tin-Water Steam Explosion               
    K. Matsumura; M. Sakurai; H. Nariai, 筆頭著者
    Proceedings of the ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference, 1995年, [査読有り]
  • Thermal Interaction Zone and Self-triggering mechanism of tin-water system               
    K. Matsumura; H. Nariai; M. Sakurai
    Proceedings of the Multidiciplinary International Seminar on Intence Multiphase Interaction, 1995年, [査読有り]
  • Thermal Interaction Zone of Vapor Explosion with Tin-Water Drop Experiment               
    K. Matsumura; H. Nariai, 筆頭著者
    Proceedings of the 4th International Topical Meeting on Nuclear Thermal Hydraulics, Operations and Safety, 1994年, [査読有り]

講演・口頭発表等

  • 小規模水蒸気爆発の微粒化過程解明のためのマイクロジェットによる実験的研究               
    進藤 麗允、菅野 俊輔、松村 邦仁
    日本原子力学会2022年秋の大会, 2022年09月08日
    20220907, 20220909
  • 単孔ノズルから離脱する気泡の離脱頻度に及ぼす濡れ縁性状の影響               
    高田文也,赤須敬樹,松村邦仁
    日本混相流学会混相流シンポジウム2022, 2022年08月21日
    20220819, 20220821
  • ノズルから離脱する気泡に及ぼす表面濡れ性の影響に関する研究               
    赤須 敬樹; 髙田 文也; 松村 邦仁
    第30回日本機械学会茨城講演会, 2022年08月19日
    20220819, 20220819
  • プール系サブクール沸騰における沸騰音の音響解析               
    菅野俊輔; 松村 邦仁
    第30回日本機械学会茨城講演会, 2022年08月19日
    20220819, 20220819
  • 平行平板間の輻射及び対流伝熱に及ぼす受熱面放射率の影響に関する研究               
    染谷巧; 皆川颯太; 松村 邦仁
    第30回日本機械学会茨城講演会, 2022年08月19日
    20220819, 20220819
  • 等温系における液体ジェット貫入に伴う気液界面応答に関する実験的研究               
    進藤 麗允; 菅野 俊輔; 松村 邦仁
    第30回日本機械学会茨城講演会, 2022年08月19日
    20220819, 20220819
  • 遮熱塗料塗布面の熱応答特性に関する研究               
    林一尋、笹倉柊哉、松村邦仁
    日本機械学会九州支部沖縄講演会, 2019年11月16日
  • 遮熱塗料を壁面塗布した室内空間の熱応答特性に関する研究               
    林一尋、笹倉柊哉、松村邦仁
    第27回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2019年08月22日
  • ガイゼリング現象解明のための室内実験における沸騰部容積の影響に関する研究               
    箱崎裕太郎、川口瞬生、松村邦仁
    第27回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2019年08月22日
  • ノズルから離脱する気泡に及ぼす表面濡れ性の影響               
    阿部真里奈、松村邦仁
    第27回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2019年08月22日
  • 垂直管内のガイゼリング現象に関する実験及び数値解析による予測               
    箱崎裕太郎、松村邦仁
    2019年春の年会(日本原子力学会), 2019年03月25日
  • 低流量条件下における単孔ノズルからの気泡離脱に及ぼす濡れ性の影響               
    阿部真里奈、松村邦仁
    第26回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2018年08月22日
  • 垂直管内のサブクール沸騰における温度及び圧力変動特性い関する研究               
    箱崎裕太郎、松村邦仁
    第26回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2018年08月22日
  • 静止液体中における細孔ノズルから発生する気泡の成長に関する研究               
    長津健吾、大塚雄太、松村邦仁
    第25回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2017年08月29日
  • 火山地帯における間欠泉の熱流体現象の解明に関する研究               
    玉根正貴、松村邦仁
    第25回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2017年08月29日
  • 1-ブタノール水溶液のプール沸騰熱伝達特性に関する研究               
    植田亮 成田大 松村邦仁
    第23回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2015年08月28日
  • 垂直細管群流路における流下液の流量及び圧力変動に関する研究               
    第23回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2015年08月28日
  • 水平加熱平板上の自然対流における局所の熱伝達特性と流れ場の対応               
    第23回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2015年08月28日
  • 地中熱有効利用のための土壌の簡易熱伝導率計測に関する研究               
    第23回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2015年08月28日
  • 地中熱採熱システム高性能化のための土壌熱応答特性               
    第23回日本機械学会関東支部茨城講演会, 2015年08月28日
  • 細管群流路における対向流条件下での液の流下特性               
    日本原子力学会北関東支部 若手研究者発表会, 2014年04月18日
  • 垂直管内の突沸現象に及ぼす加熱方式と管長の影響               
    日本原子力学会北関東支部 若手研究者発表会, 2014年04月18日
  • プール沸騰系におけるカーボンナノ分散流体の沸騰熱伝達特性               
    日本機械学会関東支部茨城ブロック 茨城講演会, 2013年09月06日
  • 並列細管流路内の気液二相流に関する研究               
    日本機械学会関東支部茨城ブロック 茨城講演会, 2013年09月06日
  • 液体貯蔵タンクの流入・流出時の流動特性の可視化計測               
    日本機械学会関東支部茨城ブロック 茨城講演会, 2013年09月06日
  • 垂直円筒容器内の沸騰現象における加熱方式と管長の影響               
    日本機械学会関東支部茨城ブロック 茨城講演会, 2013年09月06日
  • 細管流路系における対向気液二相条件での液の流下特性に関する研究               
    日本機械学会関東支部 第20期総会・講演会, 2013年09月06日
  • 垂直円筒容器内の沸騰現象に関する研究               
    日本原子力学会北関東支部 若手研究者発表会, 2013年04月19日
  • 垂直管内の突沸現象に関する研究               
    日本機械学会関東支部茨城ブロック 茨城講演会, 2012年08月24日
  • 二成分混合液体の細管内強制対流沸騰熱伝達に関する研究               
    日本機械学会関東支部茨城ブロック 茨城講演会, 2012年08月24日
  • 並列ループ型熱サイフォンの伝熱特性に関する研究(最大熱輸送量の評価)               
    日本機械学会関東支部 第18期総会・講演会, 2011年03月10日
  • 多孔質体を利用した過熱水蒸気の生成に関する研究               
    日本機械学会関東支部 第18期総会・講演会, 2011年03月10日
  • 細管内強制対流沸騰における2成分液体の伝熱特性に関する研究               
    日本機械学会関東支部 第18期総会・講演会, 2011年03月10日
  • 気液対向二相流における気泡離脱に及ぼす表面濡れ性の影響               
    日本機械学会関東支部 第18期総会・講演会, 2011年03月10日

所属学協会

  • 日本機械学会
  • 日本伝熱学会
  • 日本原子力学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 放射線可視化(見える化)実習を特色とする実践的な人材育成               
    2016年09月 - 2021年03月