2003 Fiscal Year Annual Research Report
極細管外面上の凝縮熱伝達における凝縮液膜の表面張力不安定効果
| Project/Area Number |
15560175
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
宇高 義郎 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (50114856)
|
|---|
| Keywords | 伝熱 / 凝縮 / 表面張力 / 表面張力不安定 / 細管 / 水蒸気 |
|---|
| Research Abstract |
本申請は蒸気の鉛直極細管外面における膜状凝縮伝熱現象の寸法微細化に伴う凝縮液形態と熱伝達を対象とする.管外凝縮現象では,管直径の減少に伴って表面張力効果が強まり,表面張力不安定による凝縮液形態変化が生じ,薄液膜部分の伝熱促進効果が顕著なものと予想されるが,その影響は明らかでない.本研究では水蒸気の凝縮実験と数値解析による単管系に関する凝縮液形態と伝熱特性の解明を目的とし,次の研究を実施した.極細単管用凝縮装置の設計・製作と実験・観察による全般的特性の解明のため,凝縮の様相の可能な凝縮実験装置を製作し,鉛直に配置された細管外面における水蒸気の凝縮実験を行い,全般的な伝熱特性および凝縮液膜特性量(不安定波長,振幅,波の移動速度など)の変化特性を実験的に検討した.すなわち,実験には強度の良好なステンレス製の極細管,共通な長さ25mmの外径1.0mm,0.6mm,0.5mmおよび0.4mmの4種類のテスト管を用いた.既設の温度測定装置を用いて,細直径(50μm)の熱電対線を細管内に設置し,細管内冷却水出入り口温度差および冷却水流量測定から凝縮熱流束を求めた.凝縮液形状の測定のため,凝縮速度により撮影機器を使い分け,既設のCCDカメラおよび凝縮速度の大きな条件では高速度ディジタルカメラにより画像を記録した.それらにより,凝縮液膜不安定波長と関係の関係,流下方向位置および熱流速の影響について明らかにした.さらに,自由液面追跡用の数値解析法であるSOLA-VOF法による数値実験による鉛直極細単管外面における凝縮液形態と伝熱特性の解明のための手段として数値解析プログラムの本実験系への適用準備を進め,細管温度一定の計算結果の一部を得ており,来年度に引き続き進める.
|
Research Products
(1 results)
