1996 Fiscal Year Annual Research Report
リアルタイム温度場測定による非円形噴口群の衝突熱伝達特性の制御に関する研究
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07650263
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| Research Institution | UNIVERSITY OF THE RYUKYUS |
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Principal Investigator |
親川 兼勇 琉球大学, 工学部, 教授 (30045017)
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| Keywords | 衝突噴流 / 強制対流熱伝達 / 噴流群 / 可視化 / 赤外線映像 / 噴流の干渉 / スイッチング現象 / 等温度分布線図 |
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| Research Abstract |
長円などの非円形噴流の渦構造は自己誘引速度がその曲率半径に反比例することにより三次元変形を受け,曲率の大きい長軸側が短軸側の前方かつ噴流中心部に移動し,その結果長短軸が入れ替わるAXES SWITCHING現象が見られる.非円形で十字形噴口などは角部を有する渦糸の自己誘引速度の影響によって凹部からの突出は下流になるにつれて激しくなる.一方凸部は平坦部になり,元の凹凸が入れ替わる.これらが衝突平板上で流れ場・熱移動場を支配する.二噴口の衝突熱伝達特性も基本的には単一噴口による挙動をもつが,噴流と噴流の干渉,噴流と流出流の干渉を含むために,上述のAXES SWITCHING現象に加えて複雑な流れ場・温度場を呈する.これらの現象を二次元配置のインジウム・アンチモンをセンサーとした赤外線映像装置により衝突平板上の時・空間的温度分布の変化を1/100秒程度のリアルタイムで測定し,二噴口の衝突熱伝達特性を単一非円形噴流のそれと比較し詳細に調べた.アスペクト比1:3,長円形の2噴口間の距離をS,短軸径をLとし,S/Lを種々変化させ,噴口と平板間距離X/D=1〜12について流れ場,油膜可視化,リアルタイムの温度変化分布,熱伝達率分布を測定した.主な結果をあげるとつぎのようになる.1)非円形の長円では円形噴流の場合と異なり周方向に均一の挙動はなさず熱伝達率は長軸方向において遷移によるピークが最大値となるのに対し,短軸方向では岐点で最大値となる.2)長円および2噴口においては温度分布より長短軸が入れ替わるAXES SWITCHING現象が確認される.3)単一の長円と2噴口の熱伝達率分布の形状は基本的には同じであるが,2噴口の方が単一の場合に比べ高熱伝達率域が空間的に広がり,二噴口のS/L=1.67とS/L=3.33においては前者の方が長軸方向への高熱伝達率の拡がりが大きい.
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[Publications] 親川兼勇: "2噴口衝突熱伝達におよぼす噴口間距離の影響" 日本機械学会講演論文集. NO.955-2. 69-70 (1995)
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[Publications] Kenyu OYAKAWA: "Heat Transfer and Flow Pattern by Impingement Jet with Cross^Shaped Nozzle" Proceedings of the Fourth Asia Symposium on Visualization. 481-484 (1996)
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[Publications] Kenyu OYAKAWA: "Effects of Nozzles Spacing in Elliptic Dual Jets on Impingement Heat Transfer and Flow Pattern" Proceedings of the Fourth Asia Symposium on Visualization. 485-488 (1996)
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[Publications] 親川兼勇: "衝突噴流熱伝達特性の赤外線映像による解析" 可視化情報. Vol.16 Suppl.,NO.2. 143-146 (1996)
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[Publications] Kenyu OYAKAWA: "Study on Impingement Heat Transfer with Non-circular Jets Using Infred Imaging Method" Proceedings of 4th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. 8- (1997)
