2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13650212
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
斉藤 静雄 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60170502)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飛原 英治 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (00156613)
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| Keywords | 沸騰熱伝達 / 流動様式 / 蒸発器 / 冷凍機 / 圧力損失 / ドライアウト |
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| Research Abstract |
冷媒R134aを用いた水平細管内沸騰熱伝達の実験を、蒸発管の内径3.1、1.12、0.51mm、質量流束150〜300kg/m2s、熱流束14〜29kW/m2の範囲で行った。管内径が3.1mmから0.51mmと小さくなるに従い、クオリティに対する局所熱伝達の低下開始点(ドライアウト点)は、クオリティ約0.8当たりから0.6へと低下することが分かった。このことは、環状流において平均液膜厚さと最小液膜厚さを仮定することにより説明することができ検討中である。また、ドライアウト点の位置は、蒸発管入口クオリティの影響を受け、入口クオリティが小さくなるにつれて、その位置は低クオリティ側に変化することが分かった。3.1mm管では質量流束にもよるが、入口クオリティを0.16以上にすると環状流となりドライアウト点は高クォリティ位置となることが分かった。
高速度カメラによる、冷媒の流動観察では0.51mm管の場合、プラグ流およびスラグ流の範囲は管径の大きい場合に比べ高クオリティ域まで存在することがわかった。浮力と表面張力の影響を表すBo数では、0.51mm管では0.08となり浮力の影響が小さくプラグ流における気泡形状はテイラー気泡形状に近くなることも分かった。
圧力損失については、クオリティに対して各管径の圧力損失を整理するとほぼ一定の値を示すことが分かった。現在、これらの実験的知見にもとづき熱伝達モデル、あるいは管径が小さくなるとドライアウト点が低クオリティ化することの熱伝達低下モデルを検討中である。
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