非定常条件下にある高性能伝熱面の除熱限界とその制御に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650217
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 小澤 守 関西大学, 工学部, 教授 (60112009)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅川 尚嗣 関西大学, 工学部, 助手 (10232894)
• Keywords: 限界熱流束 / ドライアウト / 流動脈動 / 集中定数モデル

Research Abstract

平成6年度は5年度に引き続き強制流動脈動を加えた鉛直上昇管における限界熱流束の測定実験(特に管肉厚にたいする影響の検討)を行うと共に,これらの実験から得られたデータを基に作成した集中定数系による動的挙動の数値シミュレーションの検討を行った.さらに,流動脈動場における限界熱流束に対する流動姿勢の影響を検討するために,鉛直下降流に対して上昇流に対するものと同等の実験も行った.これらの結果得られた本年度の研究結果は下記の通りである.
1.流動場を均質流モデルで仮定することで作成されている集中定数系モデルによる数値計算結果は,管の熱容量が比較的小さい条件では,流動差圧や管壁温度の変動という本課題で対象とする場の動的挙動を良く現すとともに,脈動による限界熱流束の低下現象の予測が可能である.
2.加熱管の熱容量が大きくなるに従い脈動周期による限界熱流束の差が小さくなる.さらに,流動脈動による限界熱流束の低下現象自体も弱くなるなど,管熱容量と流動脈動場における限界熱流束への影響が示された.
3.下降流に対する実験結果においても上昇流と同様の結果(流動脈動に対する限界熱流束の下限値の存在,およびその到達挙動.管熱容量の限界熱流束に対する影響等.)が得られた.しかし,定常状態下では下降流の限界熱流束値と上昇流の限界熱流束値には差がみられなかったものの,流動脈動下では下降流で示される流動脈動による限界熱流束の下限値は上昇流よりも若干低くり,脈動振幅にたいする影響も早く現れる傾向が得られた.
以上,平成6年度の計画調書(継続)でも触れたとおり研究当初に予定していた水平管に関する実験は行わなかったものの本課題で対象としていた研究目的はほぼ達成できたものと考える.

Research Products

• [Publications] 梅川 尚嗣: "流動脈動時における限界熱流束" 第31回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 1. 16-18 (1994)
• [Publications] 梅川 尚嗣: "流動脈動下における限界熱流束" 日本機械学会論文集(B). 61-583. (1995)
• [Publications] H.Umekawa: "CHF in a Boiling Channel under Oscillatory Flow Condition" Proc.of 2nd Int.Conf.on Multiphase Flow. (1995)
• [Publications] 梅川 尚嗣: "強制流動脈動下における鉛直下降流の限界熱流束" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1995)