2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22560196
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
畑 幸一 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (60115912)
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| Keywords | 乱流熱伝達 / 核沸騰熱伝達 / 限界熱流束 / スワール流れ / 捻りテープ / テープツイスト比 / SUS304円管発熱体 / CHF表示式 |
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| Research Abstract |
内径d=6mm、加熱長さL=59.5mm、有効加熱長さL_<eff>=49.1mm、L/d=9.92、L_<eff>/d=8.18、テープツイスト比[y=H/d=180°捻りピッチ/管内径]y=2.39, 3.39、4.45のラフ面のSUS304スワール管発熱体を用い、指数関数状熱入力波形(Q_0exp(t/τ),τ=8.5s)を与え、スワール流速u_<sw>=5.0～20.8m/sで電位タップ間の発熱体加熱部における発熱体熱流束、表面温度及び限界熱流束を求め、スワール管発熱体に対する乱流熱伝達、核沸騰熱伝達、限界熱流束を明らかにした。更に、赤外線サーモグラフィ装置を用い発熱体軸方向の局所温度を詳細に計測し、局所沸騰熱伝達率も計測した。捻りテープを挿入したスワール冷却管におけるスワール流速は発熱体入口軸流速より(1)式で与えられる。
熱流速は、過熱度が大きくなると先ず筆者等のスワール流れによる管内乱流熱伝達表示式(2)から求まる曲線上を上昇し、ある過熱度で発泡が関始すると急激に立ち上がり、十分に発達した核沸騰熱伝達で限界熱流束まで上昇する。スワール流速u_<sw>=5.5、9.5m/sにおいては、十分に発達した核沸騰熱伝達曲線上で限界熱流束に至るが、u_<sw>=13.6、18.3m/sにおいては、スワール流れによる管内乱流熱伝達曲線近傍で限界熱流束に至る。u_<ws>=5.5m/sにおける十分に発達した核沸騰熱伝達は(3)式で、u_<sw>>9.5m/sにおける十分に発達した核沸騰熱伝達と高熱流束域の核沸騰熱伝達は、(4)式で表示出来る。スワール管発熱体の発熱体出口及び入口条件に対する定常CHF表示式(5)、(6)を導出した。スワール管発熱体の発熱体出口及び入口条件に対する定常CHF表示式(5)、(6)は、d=6mm、y=2.39、3.39、4.45のラフ面のSUS304スワール管発熱体の定常CHF実験結果(179点)を-20～10%、-25～0%程度の誤差で記述する。
[numerical formula] C_1=0.082, C_2=0.53 and C_3=0.7 for L/d≦around 40、C_1=0.092, C_2=0.85 and C_3=0.9 for L/d>around 40。
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Research Products
(4 results)
