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Molecular Study of Phase Transition Phenomena at Vapor-Liquid Interface

Research Project

Project/Area Number 04805018
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

FUJIKAWA Shigeo  富山県立大学, 工学部, 助教授 (70111937)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LEE Senki  富山県立大学, 工学部, 助手 (90232107)
Project Period (FY) 1992 – 1993
Project Status Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1993: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1992: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
KeywordsMolecular fluid dynamic / Shock-tube / Shock wave / Phase transition / Evaporation / Condensation / Sticking probability / Condensation coefficient / 凝縮 / 蒸発・凝縮 / 凝縮速度式 / 温度ジャンプ
Research Abstract

衝撃波管の低圧管々端面で蒸気中を伝ぱする衝撃波が反射した際に,管端面上に形成される液膜の成長過程を理論および実験の両面から研究し,以下のことを明らかにした.
理論解析の成果
1.液膜成長のごく初期の時間段階では液膜は時間にほぼ比例して成長するが,ある遷移時間を経た後では液膜は時間の平方根に比例して成長する.この液膜成長の遷移現象に対して,遷移時間が理論的に導かれた.
2.遷移時間以前の液膜の成長過程は凝縮係数に直接影響されるが,それ以後の成長過程は凝縮係数には関係なく,蒸気,液膜,凝縮基盤等の熱物性値によって支配される.
実験の成果
会合性流体の代表例として,メタノール蒸気の凝縮係数の測定を行った.その結果,メタノール蒸気の凝縮係数はおおよそ0.3であり,この値は分子動力学によるシミュレーション結果と良く一致していることが明らかとなった.
今後の課題
1.実験データの解析手法に改良を加えるとともに,実験条件,例えば蒸気圧力,衝撃波マッハ数,蒸気の種類等を変えて実験を行う.
2.液面における蒸気の密度を光学的に測定し,液面での温度境界条件を検討する.

Report

(3 results)
  • 1994 Annual Research Report
  • 1993 Final Research Report Summary
  • 1992 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All Other

All Publications (13 results)

  • [Publications] S.Fujikawa: "A Shock-Tube Method for the Study of Vapor-Liquid Interface Phenomena" Thermal Science and Engineering. Vol.2. 60-63 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] 小谷正直: "異波長レーザビームによる多原子分子蒸気の相変化速度測定" 日本機械学会北陸信越支部第31期総会講演会講演論文集. No.947-01. 281-283 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] 佐藤 博: "レーザー差動干渉法による衝撃波管内気体密度の測定" 日本機械学会北陸信越支部第31期総会講演会講演論文集. No.947-01. 284-286 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] 藤川重雄: "衝撃波の反射領域における蒸気の相変化現象に関する研究(第1報,特異摂動法による液膜成長の理論)" 富山県立大学紀要に発表予定. 第4巻(未定). (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] S.Fujikawa: "A Shock-Tube Method for the Study of Vapor-Liquid Interface Phenomena" Thermal Science and Engineering. Vol.2. 60-63 (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] 藤川重雄: "衝撃波の反射領域における蒸気の相変化現象に関する研究(第1報,特異摂動法による液膜成長の理論)" 富山県立大学工学部紀要. 第4巻. 68-85 (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] S.Fujikawa: "Experiments of Vapor-Liquid Phase Transition in a Shock-Tube" Proceedings of IUTAM Symposium on Waves in Liquid/Gas and Liquid/Vapor Two-Phase System. Vol.1(未定). (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] S.Fujikawa: "An Optical Measurement of the Phase Transition Rate of a Vapor in a Shock-Tube" Proceedings of Cavitation and Multiphase Flow Forum of ASME. Vol.1(未定). (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] Shigeo FUJIKAWA: "A Shock-Tube Method for the Study of Vapor-Liquid Interface Phenomana" Thermal Science and Engineering. Vol.2, No.1. 60-63 (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] Shigeo FUJIKAWA: "The Study of Phase Transition Phenomena in the Shock Wave Reflection Region(1st Report, Singular Perturbation Analysis)" Bulletin of Toyama Prefectural University. Vol.4. 68-85 (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] Shigeo FUJIKAWA: "Experiments of Vapor-Liquid Phase Transition in a Shock-Tube" Proceeding of IUTAM Symposium on Waves in Liquid/Gas and Liquid/Vapor Two-Phase System. Vol.1 (to appear). (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] Shigeo FUJIKAWA: "An Optical Measurement of the Phase Transition Rate of a Vapor in a Shock -Tube" Proceeding of Cavitation and Multiphase Flow Forum of ASME. Vol.1 (to appear). (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1993 Final Research Report Summary
  • [Publications] S.Fujikawa: "Computational Simulation of Film Condensation of Carbon Tetrachloride Vapor on the Side and the End Wall of a Shock-Tube" Proceedings of IUTAM Symposium on Aerothermochemistry of Spacecrafts and Associated Hypersonic Flows.

    • Related Report
      1992 Annual Research Report

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Published: 1992-04-01   Modified: 2016-04-21  

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