サメの皮膚表面に自然に形成された溝状構造の抵抗低減効果を参考に，本研究では生体模倣サメ皮歯構造を提案し，管内単相流における伝熱強化および抵抗低減効果を評価した。生体模倣サメ皮歯は，主流方向に沿って突起した長条状肋歯と流線型付随歯から構成され，かみ合うように交錯して管内表面に規則的に配列され，規則的な流動溝が形成される。これにより，壁面近傍の渦流を溝内部に制限し，壁面流れ渦の横方向移動を防止し，渦の横方向移動によって生じる運動量交換を減少させ，抵抗低減効果を発揮する。さらに，皮歯は効果的に乱流作用を生じさせ，壁面での対流熱伝達効果を増強し，伝熱係数の向上をもたらす。結果は，サメ皮歯の抵抗低減および伝熱強化効果に影響を与える主な因子は，皮歯の高さと配列密度であり，皮歯の高さおよび配列密度の増加に伴い乱流作用が顕著となり，伝熱係数の向上効果が強まるが，抵抗低減効果は一旦増加した後に減少する過程をたどるため，最適な皮歯高さと配列密度が存在することを示す。本稿で検討した外径7 mmの管条件下において，管内流れのレイノルズ数が4,500〜9,500の範囲で，サメ皮歯の最適な歯高は0.07 mmであり，最適な肋歯間隔D₂およびPはそれぞれ2.3 mmおよび0.6 mmである。光滑管と比較して，サメ皮歯付き内管は約3.0%の抵抗低減と約8.0%の伝熱能力向上を示した。

生体模倣サメ皮歯;管内乱流流動;対流熱伝達;抵抗低減及び効率向上