2018 Fiscal Year Research-status Report
Proposal of method of critical heat flux enhancement in small space boiling
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17K06209
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
宇高 義郎 玉川大学, 工学部, 客員教授 (50114856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 英敏 玉川大学, 工学部, 教授 (80152081)
諸隈 崇幸 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (00756059)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 限界熱流束促進 / 沸騰 / 狭隘間隙 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，狭隘制限空間内の沸騰現象の高熱流束領域において，伝熱面構造による伝熱面温度分布付与による液体を引き込む自己ぬれ部と蒸気を排出するドライアウト部との組み合わせ，および毛管力による液体引き込み部，生成蒸気排出部を備えるマイクロ多孔体による伝熱面への液体供給を効果的に実現することによる新たな限界熱流束の向上法を提案している．平成30年度には伝熱面構造による伝熱面温度分布付与による液体を引き込む自己ぬれ部と蒸気を排出するドライアウト部との組み合わせについて，実験装置の設計・製作および測定を実施した．具体的には，伝熱面構造に共通に利用する，比較的大きな熱流束を実現するための熱流束集中型の銅製伝熱ブロック，および一辺10mm，20mm，40mmの正方形伝熱面を製作し，さらに，伝熱ブロックおよび試験液体容器を含む狭隘間隙沸騰実験装置を設計製作し実験を進めた．それらの実験装置を用い，伝熱面過熱度と熱流束の関係を示す沸騰特性曲線を20mmの矩形伝熱面について測定した．その結果，水のプール狭隘間隙沸騰における限界熱流束の促進のために，伝熱板の表面近傍に熱特性の異なる2種類の薄い 材料を交互に配置する方法を検討した．PTFEおよび銅の2つの材料の3つの異なる幅について3つの間隙寸法について実験を行った．その結果，不均一コンダクタンス板の限界熱流束は，同一の間隙における均一銅板よりも大幅に向上することを示した．限界熱流束における不均一材料の幅の影響傾向は，すべての間隙について材料幅1.0mmで最大値を示した．限界熱流束の増加割合は，材料幅1.0 mmにおいて47％- 68％であり，本方法の基本的有効性を示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，狭隘制限空間内の沸騰現象の高熱流束領域において，伝熱面構造による伝熱面温度分布付与による液体を引き込む自己ぬれ部と蒸気を排出するドライアウト部との組み合わせ，および毛管力による液体引き込み部，生成蒸気排出部を備えるマイクロ多孔体による伝熱面への液体 供給を効果的に実現することによる新たな限界熱流束の向上法を提案している．平成30年度には，伝熱面構造による伝熱面温度分布付与による液体を引き込む自己ぬれ部と蒸気を排出するドライアウト部との組み合わせについて伝熱ブロック設計，共通ブロックの製作，沸騰容器の設計製作など，実験装置の設計・製作完了し．さらに，沸騰特性の測定を実施し，基本パラメータの影響を実験的に検討し，提案の方式の有効性を示した．
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| Strategy for Future Research Activity |
ほぼ申請の予定通り進められており，今後も計画と同様の方針を継続する．
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| Causes of Carryover |
今年度実施の計画の一部が年度末になったため、支払い手続きが次年度になった．
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