3次元拡散モデルによるニホンナシの熱・ガス移動特 性の算出

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3次元拡散モデルによるニホンナシの熱・ガス移動特 性の算出

エブラヒム, レザガ, マリヤム

http://hdl.handle.net/2324/1441304

出版情報：Kyushu University, 2013, 博士（農学）, 課程博士 バージョン：

権利関係：Public access to the fulltext file is restricted for unavoidable reason (3)

氏 名 ： マ リ ヤ ム エ ブ ラ ヒ ム レザガ

論文題目 :  Estimation o f  heat and gas t r a n s f e r  p r o p e r t i e s  o f  Japanese pears based on  t h r e e ‑ d i m e n s i o n a l  d i f f u s i o n  models 

(3 次元拡散モデ、ルによるニホンナシの熱・ガス移動特性の算出）

論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨

本論文は，収穫後のニホンナシ（ 幸水＼ 新高＼ 王秋 ）が貯蔵・流通過程で遭遇する温度環 境下において行う呼吸活動を，実際の果実形状を対象とした 3 次元熱・ガス拡散モデ、ルによって解 析し，諸熱物性値を算出するとともに，果実内部における酸素濃度，二酸化炭素濃度および温度の 時空間分布を予測する手法を確立したものである。

まず，熱移動特性を解明するため，ニホンナシの形状を 3 次元レーザー計測システムによって抽 出し，コンビュータ上に精密に再構築している。有限要素法によりこの形状を対象とする熱移動解 析を行い，実験結果と比較することによってナシの熱伝導率を算出している。算出された 幸水 ，

新高＼ 王秋 の熱伝導率はそれぞれ 0 . 6 6 ± 0 . 0 1 ,0 . 5 6 ± 0 . 0 9 および 0 . 5 8

0 . 0 6W m   IK 

である ことを見出している。

つぎに，ニホンナシ内部のガス拡散係数および表面の果皮抵抗を求めるため，エタンをトレーサ ーガスとするガス拡散実験を行い，この結果とガス移動解析モデ、ルによる計算結果とを比較するこ とによって温度ごとの諸特性値を算出し，これらの温度依存性を明らかにしている。ガス拡散係数 の算出では，果実が液相と気相から成る二相モデ、ルで、あると仮定し へンリーの法則によってガス の液相への溶解量を求めるとともに，気相における流路屈曲による抵抗を考慮することで，実際の ガス移動をより厳密に再現している。これにより，呼吸シミュレーションを行う上で不可欠となる 酸素や二酸化炭素ガスの拡散係数の推定も可能にしている。

最後に，熱移動とガス移動を連成した同時移動モデ、ルを構築し，温度変動下における呼吸シミュ レーションを行うことによって，果実内部における酸素濃度，二酸化炭素濃度および温度分布を動 的に予測することを可能にしている。

以上要するに，本論文は，ニホンナシの品質管理上重要な因子である熱およびガス移動特性を解 明するとともに，変動する温度環境下で、の呼吸予測モデ、ルを構築したものであり，生産流通科学の 発展に寄与する価値ある業績と認める。

よって，本研究者は博士（農学）の学位を得る資格を有するものと認める。