2003 Fiscal Year Annual Research Report
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15360109
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
塩津 正博 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20027139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白井 康之 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (60179033)
畑 幸一 京都大学, エネルギー理工学研究科, 助手 (60115912)
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| Keywords | 超臨界圧 / 超流動ヘリウム / 常流動ヘリウミ / 臨界熱流速 |
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| Research Abstract |
同一の試験流路(FRP製長方形流路,長さ100mm,流路断面積3×20mm^2)と発熱体(マンガニン板,巾6mm,長さ20mm)を用い、超臨界圧に到る種々の圧力下で常流動ヘリウム(HeI)及び超流動ヘリウム(He II)の強制対流熱伝達実験を行い比較検討した結果次のような知見を得た.
・臨界圧未満の圧力におけるHeIの臨界熱流束は、低流速域で圧力の影響が著しく、圧力が高いほど低くなる。流速の上昇にともなって圧力依存性が小さくなり、1.2m/s以上では殆ど一致して流速と共に上昇する。
・超臨界圧He Iの場合、ある熱流束まで核沸騰熱伝達とよく似た熱伝達の良い領域があり、それを越えると膜沸騰のような熱伝達の悪い領域がある。前者の領域の上限も、臨界熱流束として、取り扱った。臨界熱流束は、2.3atmと2.8atmで殆ど変わらず、各流速で圧力2.0atmのHe Iデータの約2.2倍であり、流速2.lm/sでは、He II.(2.0K)とほぼ同じ値に到達している.
・臨界圧未満の圧力におけるHe IIの臨界熱流束は、液温が低いほど流速が大きいほど大きい。液温2.0Kでは圧力が高いほど小さくなる傾向が見られるが、液温1.8Kではその影響ははるかに小さい。
・超臨界圧He IIの場合、非沸騰域は、圧力や流速の影響を受けない。臨界以下の圧力と同様、臨界熱流束以上に膜沸騰と良く似た熱伝達の悪い領域が存在し、その勾配は圧力上昇と共に急になる。臨界熱流束は、2.0atmのデータと殆ど変わらない。
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