1990 Fiscal Year Annual Research Report
滴状凝縮の共存による膜状凝縮熱伝達の促進機構と最適化に関する研究
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02650144
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
熊谷 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (30134026)
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| Keywords | 膜状凝縮熱伝達 / 伝熱促進 / 滴状凝縮 / 熱伝導解析 / 液膜流の乱れ促進 / 掃除効果 |
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| Research Abstract |
低温度差発電技術の確立や、ヒ-トポンプなどの高効率化には、高性能凝縮伝熱面の開発が不可欠である。滴状凝縮は高い熱伝達率を有するが、プロモ-タとして有望視されている高分子被膜は、十分な寿命をもたせるためにかなりの厚さが要求され、熱抵抗となって全体の凝縮性能を大きく増大させることは困難である。本研究は滴状部分と膜状部分を交互に配置した共存伝熱面における熱伝達が、両者の平均熱伝達率を超えたかなり高い伝熱性を示すことに着目し、厚い被膜ながら安定な滴状部分の共存により、積極的に膜状部分の熱伝達を促進することを目的としている。
従来の共存凝縮伝熱面について得られている熱伝達特性を検討し、まず、同一伝熱面上に滴状と膜状の熱伝達率の異なる部分を共存させた場合の、伝熱面および伝熱ブロック内部に生じる温度分布のゆがみの影響を、熱伝導計算により求めた。両者の面積割合が同じであり、各部分の表面熱伝達率がその分布のさせ方によって変化しなくても、温度分布は両者の分布方法によって変化し、これに伴って平均熱流束も変化する。両者を細かく分割して表面に分布させるほど平均熱流束は増加する。この傾向は従来既に得られている共存凝縮面の伝熱特性と一致するものであるが、ここでは伝熱面表面上での滴状部分と膜状部分の干渉の影響は含まれていない。従来の実験結果とは異なり、分割を無限に細かくしても、実験で最低の熱流束を示した2分割の場合の熱流束に達しない。
次に矩形伝熱面を用い,滴状部分と膜状部分の境界のブロック側にスリットを入れて両部分を熱的に分離し、各々の伝熱特性を同時に測定することにより、表面での干渉の影響を調べた。滴状部分の熱伝達は、滴の掃除効果の減少でやや劣化するが、膜状部分は滴状部分からの突入滴が引き起こす激しい乱れにより大きく伝熱促進されるという結果を得た。
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Research Products
(1 results)
