衝突噴流式流動層による熱伝達と着霜の制御に関する共同研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06044018
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 相原 利雄 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (90006172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): UWE Schaflin ウィーン工科大学, 流体力学熱伝達研究所, 助教授 ; WILHELM Schn ウィーン工科大学, 流体力学熱伝達研究所, 教授 ; 小原 拓 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (40211833) ; 福迫 尚一郎 北海道大学, 工学部, 教授 (00001785)
• Keywords: 流動層 / 衝突噴流 / 伝熱制御 / 着霜制御 / 冷却官群

Research Abstract

東北大学においては、衝突噴流中の水平着霜官群の熱伝達特性や、極浅層流動層の熱伝達及び着霜制御特性に関して詳細な実験を行った。衝突噴流中における冷却官群の霜層厚さや熱伝達に関して、その経時変化特性を支配する要因を解析し、実用上有効な整理式を提示した。また、水平冷却官群に極浅層流動層を適用して、気温-17℃における連続無着霜運転を達成するなど、その優れた着霜制御特性を示した。これらのデータをもって小原助手が訪墺し、オーストリア側研究者と検討を行った。
北海道大学においては、衝突噴流式流動層の熱伝達特性におよぼす流動層粒子の効果に関して詳細な検討を行った。特に通常の流動粒子(平均粒径1mm)に更に微細粒子(20〜70μm)を混合した混合粒子流動層に関して、微細粒子径、微細粒子混合量、空気流量および温度などの因子が流動状態や熱伝達特性におよぼす影響に関して検討を行った。実験結果は山田助教授がウイーン工科大学に持参し、オーストリア側研究者と検討を行った。
ウイーン工科大学からは、まずシュナイダー教授が来日し、日本側と研究計画の実施について詳細を確定した。この結果、ウイーン工科大学側では流動層による着霜制御の主要因子の一つである効果的な固気衝突噴流の形成法に関する理論を確立するため、噴流と粒子挙動に関する理論解析に努力を傾注することとして、この計画に基づいてシャフリンガー助教授が来日し、東北大学側とデータ交換及び解析法の検討を行った。
以上、本研究は相原教授の総括のもとに、各研究拠点が緊密な連絡を保ちつつ着実に進行しており、来年度末には計画通りの成果を得て研究を完了する見込みである。

Research Products

• [Publications] 小原拓: "水平着霜官群の衝突噴流熱伝達" 空気調和・衛生工学会論文集. 50号(印刷中). (1995)
• [Publications] T.Aihara: "Heat Transfer and Defrosting Characteristics of a Horizontal Tube Array Evaporator Immersed in a Very Shallow Fluidized Bed" Proc. CFCs, The DAY AFTER International Conference. 599-606 (1994)
• [Publications] S.Fukusako: "Continuous Production Characteristics of Liquid Ice by Use of Fluidized Bed" ASME Paper, HTD-Vol.284. 137-144 (1994)
• [Publications] S.Fukusako: "Rapid Heat Transfer Manipulation of Fine Powder by Use of a Fluidized Bed" Proc. of 10th Internatiional Heat Transfer Conference. 5. 255-260 (1994)