2017 Fiscal Year Annual Research Report
System Construction of Heat Transfer Enhancement Mechanism Using Water Vapor and its Improvement
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15K05820
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
酒井 清吾 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70323110)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 伝熱機器 / 燃焼 / 輻射 / 対流 / エネルギー効率化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温水蒸気を用いた伝熱促進機構のシステム構築と高効率化を行う上で、システムの小型化に用いる超音波加熱による水蒸気発生において、伝熱促進が見込まれる絶対湿度の水分量を変更する機構を検討し、実験を行った。加熱部体積の再評価を行い、超音波加熱システムで供給する水分量の体積割合を適切に制御する部分の構築が行えた。また、超音波加熱システムでの追加による必要なエネルギーを可変システムの上でも評価し、消費電力は小さく、追加のエネルギーは無視し得る程度であることを確認した。ただし、絶対湿度を一定に保つ機構を構築することはできたが、その機構を用いて水分を付与しない場合と比較しても、優位な伝熱促進を観察することはできなかった。これは、初年度のような中・大型の実験装置に比べ、小型化をすると、加熱領域にとどまる水蒸気の絶対量が少なく、水蒸気のもつふく射伝熱の有用性が相対的に低くなってい待ったためと考えられる。このことから、高温水蒸気を用いた伝熱促進機構のシステムでは、装置を小型化するよりも、より大型化し、水蒸気のもつふく射伝熱の有用性を相対的に高めることが必要であると考えられる。
数値解析では、市販汎用コードを用いて燃焼モデルの検討、乱流モデルの最適化を試みたが、有効なモデルを構築することができず、実験結果も思わしくなかったことから、数値実験を行うことはできなかった。
以上のことから、高温水蒸気を用いた伝熱促進機構のシステム構築において、装置の小型化は有効ではなく、ある程度の大きさが必要であることがわかった。
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Research Products
(1 results)
