| Research Abstract |
内径1mm程度の微細流路を有する円管と矩形管を対象に,冷媒R410Aを用いて,水平流における気液二相流動様相の観察および摩擦圧力損失と沸騰熱伝達に関する実験を行い,以下の結果を得た.
1.水平流の流動様式は,全般に垂直流と類似するが,低流量の中高クオリティでは,気液が上下に分離しした波状流や層状流が現れる.また,円管と矩形管で水平流の流動様式は全般に類似し,低クオリティのスラグ流から中高クオリテオにかけて,高流量ではチャーン流を経て環状流に,また低流量では波状流に遷移する.ただし,矩形管では,波状流からさらに層状流に遷移した.
2.スラグ流における気泡プラグ周囲の液膜厚さは,円管では管底側で厚くなるが,矩形管では管頂側と管底側で同程度に薄くなるのが観察された.
3.水平流の摩擦圧力損失は,いずれの管も,高流量ほど,クオリティの増大につれて増大する傾向を示すが,低流量ではクオリティの影響は小さく,垂直流と比べて小さい値を示した.また,矩形管の摩擦圧力損失は,円管と比べて,ほぼ同じか,条件によっては幾分低い値を示した.
4.矩形管の熱伝達は,低流量の低クオリティ域で流動方向による違いがみられ,水平流では,垂直流より良好な熱伝達を示した.矩形管の水平流における熱伝達は,低流量低中クオリティのスラグ流の流動様式領域で,低熱流束の場合に,円管より高い熱伝達率を示し,熱伝導液膜蒸発による大きな伝熱促進が達成されているのが確認された.これは,気泡プラグ周囲の液膜厚さが,円管では重力により管底側で厚くなるのに対し,矩形管では,表面張力により,4辺でほぼ一様に薄くなることによると考えられた.
5.水平流の場合,ドライアウトクオリティに,管流路断面形状の影響はあまりみられない.
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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
予定通り,円管と矩形管の水平流における流動様相の観察と熱伝達および圧力損失の実験を行い,得られたデータの特性を明らかにして,矩形管の伝熱促進メカニズムを明らかにするとともに,主に垂直流を対象としているが微細流路管の熱伝達予測式を作成した.
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