1996 Fiscal Year Annual Research Report
極低温液体用キャビテーションタンネルの試作及び実験
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07555307
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 洋治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00010695)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 正二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60219277)
小村 隆士 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10010894)
山口 一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20166622)
宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70111474)
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| Keywords | キャビテーション / キャビテーションタンネル / 液体窒素 / 熱力学的効果 / ブロ-ダウン / Zファクター / 非定常 / 極低温液体 |
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| Research Abstract |
容器にためた液体を加圧気体により加速し、非定常(準定常)な状態で実験を行う新しい方式のブロ-ダウン型キャビテーション・タンネルの可能性を調べ、同時にキャビテーションに対する熱力学的効果を知るために、昨年度設計・製作したタンネルを用いて、液体窒素のキャビテーション実験を行った。
事件はベンチュリ形の試験部(のど部直径:15.6mm)と2次元の山形をした試験部(試験断面:21mm×14mm)を使用して行った。設計時の解析計算により予想されたように約20secの実験時間が取れ、キャビテーション状態は下流の圧力損失量を変えることにより変化させることが出来た。また観察窓の外側を乾燥した空気でおおうことにより、キャビテーションも鮮明に観察出来、このような方式のタンネルが可能であることが実際に確かめられた。
ベンチュリ形試験部を使用して行われた、キャビティ内の温度分布計測結果によれば、温度はキャビティ先端付近で最も低く、一般流温度より2〜3degの温度低下が観察された。これは著者が提案したZファクターによる予想値とほぼ一致する。またキャビティ界面が固体面の乱流熱伝達と同じであると仮定して、界面からの蒸発速度を推定すると一般流速より2桁程度小さい。キャビティ厚さがキャビティ長さより1桁程度小さいとすると、上述の結果からキャビティ内蒸気流速は一般流速より1桁小さいことになり、空気吹き出しによるベンチレートキャビテーションによる結果と一致する。
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[Publications] 近藤 隆、加藤洋治、山口 一: "極低温液体用キャビテーション実験装置の開発" 第37回ターボ機械協会金沢講演会. 94-99 (1996)
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[Publications] H.Kato,T.Kondo,H.Yamaguchi: "Cavitation of Liquid Nitrogen Using a Blow-down Type Tunnel" Cavitation and Multi-phase Flow Forum,ASME. (1997)
