2002 Fiscal Year Annual Research Report
高熱流束気泡微細化沸騰の発生と安定性、ならびに促進技術に関する研究
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13650206
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
熊谷 哲 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30134026)
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| Keywords | 伝熱 / 沸騰 / サブクール / 気泡微細化 / 気泡崩壊周期 / 局所温度分布 / 条件付きサンプリング |
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| Research Abstract |
本研究は、CHFをはるかにこえる高熱流束を実現するにもかかわらず、未だ積極的な利用に至っていない気泡微細化沸騰について、その発生と安定化の過程を明らかにすることで実用への道を開くことを目的としている。本年度はまず、気泡微細化沸騰発生の最も重要な因子であるサブクール度と流速を変化させて、伝熱面直上の流体温度変動の周波数特性におけるピーク周波数を求め、それがサブクール度の減少と共に高くなることを明らかにした。流速による影響は顕著には現れなかった。さらに、各サブクール度におけるピーク周波数は、気泡微細化沸騰発生後の熱流束の増加量に対して直線上に増加することを示し、簡単な整理式を提示するとともに、その式から気泡微細化沸騰が発生するために必要とされる限界のサブクール度が20度あたりにあると推定された。この値はこれまでの実験等と一致する。
また、気泡微細化沸騰における気泡の成長、崩壊の各ステージおける伝熱面まわりの平均的な液温分布を、気泡挙動を検出するプローブと測温プローブとの組み合わせによる条件付きサンプリングにより測定した。気泡の崩壊時には伝熱面中心直上の狭い範囲に温度の高い領域が存在し、気泡がここに最後まで残ったことを示しており、気泡の崩壊が伝熱面中央に向かって進行したことを裏付けた。気泡成長時の液温分布には、崩壊する気泡に随伴して周囲から伝熱面ヘサブクール液体の供給があったことを示す温度降下が見られた。
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Research Products
(1 results)
