1996 Fiscal Year Annual Research Report

高温細線の浸漬急冷過程における蒸気膜の崩壊機構

Research Project

Project/Area Number	08650265
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	本田博司九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (00038580)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山城光九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (70239995)
Keywords	急速冷却 / 過冷膜沸騰 / 蒸気膜の安定性 / 極小熱流束点 / 伝熱促進 / 超音波
Research Abstract	浸漬急速冷却技術の開発はアモルファスなどの金属系新素材製造技術の基礎として重要である。本年度は冷却速度の上昇を目的として超音波発振装置を設置した冷却液容器内に高温に加熱された白金細線を一定速度で落下させる浸漬急速冷却実験を行い、その過度沸騰伝熱特性におよぼす超音波の強度および周波数の影響を調べた。そして、超音波の印加によって膜沸騰の極小熱流束点は高温側へ移動し、極小熱流束点以後の熱流束が3倍以上促進されること、またその現象は超音波の音圧と密接な関係があることを明らかにした。ついで、浸漬急冷過程における膜沸騰蒸気膜の崩壊機構を明らかにすることを目的として、蒸気膜の安定性に関する理論解析を行った。従来の解析とは異なり、蒸気膜には粘性流の式を、周囲液には波動方程式を適用した線形安定性解析を行った。この理論は従来の熱力学的過熱限界説やTaylor不安定理論とは異なり、液過冷度の上昇につれて極小熱流束点も上昇するという実験結果を合理的に説明できる。さらに、超音波による蒸気膜崩壊の促進機構をより明確にすることを目的として、超音波発振器を設置した冷却液容器内の音圧の腹部に供試白金線を設置し、これを電気的に急速加熱した後の過度冷却特性に関する実験を開始した。この実験では、従来の落下実験とは異なって周囲液との相対速度がないため、発生する膜沸騰蒸気膜には軸方向に周期的な形状変化が生じることが明らかになった。今後この自由対流過渡膜沸騰の安定性について研究を進める予定である。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] H.Takamatsu,H.Yamashiro,H.Honda: "Stability of Vapor Film in Subcooled Film Boiling on a Horizontal Wire" ASME Proc. 31 st National Heat Transfer Conf.Vol.4. 11-19 (1996)
[Publications] 高松洋,山城光,本田博司: "水平円筒まわりの過冷膜沸騰における蒸気膜の安定性に関する理論解析" 日本機械学会文集(B編). 62-600. 3102-3108 (1996)
[Publications] H.Yamashiro,H.Takamatsu,H.Honda: "Enhancement of Cooling Rate During the Rapid Quenchig of a Thin Wire by Ultrasonic Vibration" Proc. 3rd KSME/JSME Thermal Engineering Conf.Vol.3. 339-344 (1996)
[Publications] 山城光,本田博司,高松洋: "超音波による高温細線の浸漬急速冷却過程の伝熱促進" 日本機械学会論文集(B編). 62-603. 3943-3949 (1996)
[Publications] H.Honda,H.Takamatsu,N.Takata: "Condensation of HCFC123 in Bundles of Horizontal Finned Tubes : Effects of Fin Geometry and Tube Arangement" International Journal of Refrigeration. 19-1. 1-9 (1996)
[Publications] H.Honda,H.Takamatsu,O.Makishi: "Numerical Analysis of Film Condensation on a Horizontal Two-Dimensional Fin Tube" Heat Transfer in Condensation, Proc. Eurotherm Seminar 47. Vol.1. 48-54 (1996)
[Publications] 本田博司: "熱交換機の熱的設計法(管外凝縮の熱伝達)" 日本機械学会, 4 (1996)
[Publications] 本田博司: "エネルギー新技術体系(凝縮における伝熱促進制御)" 日本機械学会, 17 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

高温細線の浸漬急冷過程における蒸気膜の崩壊機構

Principal Investigator

本田 博司 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (00038580)

Research Products

[Publications] H.Takamatsu,H.Yamashiro,H.Honda: "Stability of Vapor Film in Subcooled Film Boiling on a Horizontal Wire" ASME Proc. 31 st National Heat Transfer Conf.Vol.4. 11-19 (1996)

[Publications] 高松洋,山城光,本田博司: "水平円筒まわりの過冷膜沸騰における蒸気膜の安定性に関する理論解析" 日本機械学会文集(B編). 62-600. 3102-3108 (1996)

[Publications] H.Yamashiro,H.Takamatsu,H.Honda: "Enhancement of Cooling Rate During the Rapid Quenchig of a Thin Wire by Ultrasonic Vibration" Proc. 3rd KSME/JSME Thermal Engineering Conf.Vol.3. 339-344 (1996)

[Publications] 山城光,本田博司,高松洋: "超音波による高温細線の浸漬急速冷却過程の伝熱促進" 日本機械学会論文集(B編). 62-603. 3943-3949 (1996)

[Publications] H.Honda,H.Takamatsu,N.Takata: "Condensation of HCFC123 in Bundles of Horizontal Finned Tubes : Effects of Fin Geometry and Tube Arangement" International Journal of Refrigeration. 19-1. 1-9 (1996)

[Publications] H.Honda,H.Takamatsu,O.Makishi: "Numerical Analysis of Film Condensation on a Horizontal Two-Dimensional Fin Tube" Heat Transfer in Condensation, Proc. Eurotherm Seminar 47. Vol.1. 48-54 (1996)

[Publications] 本田博司: "熱交換機の熱的設計法(管外凝縮の熱伝達)" 日本機械学会, 4 (1996)

[Publications] 本田博司: "エネルギー新技術体系(凝縮における伝熱促進制御)" 日本機械学会, 17 (1996)

本田博司九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (00038580)