1993 Fiscal Year Annual Research Report
核融合実験用超流動ヘリウム冷却超伝導マグネットの新しい冷却設計基準の開発
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04558003
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
塩津 正博 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助教授 (20027139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本島 修 京都大学, 核融合科学研究所, 教授 (60109056)
山本 純也 京都大学, 核融合科学研究所, 教授 (00029208)
竹内 右人 原子エネルギー研究所, 助手 (90179606)
畑 幸一 原子エネルギー研究所, 助手 (60115912)
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| Keywords | 超流動ヘリウム / 超伝導マグネット / 冷却安定性 |
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| Research Abstract |
1.超流動ヘリウムの定常冷却特性
飽和圧から大気圧に至る圧力範囲で前年度より液温の低い液温1.8〜2.0Kの範囲の超流動ヘリウム中で種々の直径の水平円柱発熱体における非沸騰域の熱伝達、極大熱流束、膜沸騰熱伝達を系統的に測定し、発熱体直径並びに液温の影響を明らかにした。また、直径の影響を含む広範囲な条件下の極大熱流束実験結果が本研究代表者等の理論式で良く記述できることを確かめた(公表論文1、2)。
2.超流動ヘリウムの非定常冷却特性
種々の直径の円柱状発熱体に対するステップ状熱入力と準定常状態の寿命の関係、寿命が終了して定常熱伝達曲線外挿上から離脱してからの過渡遷移沸騰及び膜沸騰熱伝達を系統的に測定した。準定常状態の寿命はステップ波高値が大きいほど短く、寿命とステップ波高値の関係は液温が一定であれば系圧力をλ圧から大気圧迄種々変えて殆ど変わらない。熱流束qが定常極大熱流束q_<st>を越えた時点(t=t_<st>)から寿命が尽きる時点(t=t_B)迄の超過熱流束の積分値〓t┣D2B┫D2(/)t┣D2st┫D2┫D2┣D3t┣D2B┫D2(/)t┣D2st┫D2(q-q┣D2st┫D2)dtは、系圧力と液温に依存するがステップ波高値や立ち上がり波形には殆ど依存せず一定であり、任意の立ち上がり波形を持つステップ状熱入力に対する準定常状態の寿命がこの積分値から予測出来る。この積分値に対する発熱体直径の影響についてデー
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[Publications] M.Shiotsu: "Steady and Unsteady Heat Transfer from a Horizontal Wire in a Pool of Subcooled He II at Pressures from Near λ-Pressure to Atmosheric" Heat Transfer and Superconducting Magnetic Energy Storage,ASME Publication. HTD-211. 19-25 (1992)
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[Publications] M.Shiotsu: "Effect of Test Heater Diameter on Critical Heat Flux in He II" Advances in Cryogenic Engineering. Vol.39. (1993)
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[Publications] M.Shiotsu: "Critical Heat Flux on Single Horizontal Wires in Superfluid Helium at Pressures" to be presented at the 10th International Heat Transfer Conference,Brighton,UK,August 14-18,1994. (1994)
