1985 Fiscal Year Annual Research Report
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60850041
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
藤田 恭伸 九州大学, 工, 教授 (90037763)
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| Keywords | 直接接触式蒸発器 / 廃熱回収 / 性能評価法 / 沸騰蒸発過程 / 沸騰形態 / 流動伝熱特性 / 二相流伝熱 / 高性能熱交換器 |
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| Research Abstract |
直接接触式蒸発器の伝熱・流動特性、性能評価法、性能向上を目的として、本年度は沸騰蒸発過程の基本的特性の解明に重点をおいて研究を進めた。沸騰形態と流動伝熱特性に及ぼす諸パラメータすなわち温度差、被加熱液の注入流量および注入温度、気泡核注入量ならびにノズル径の影響を調べ以下の知見が得られた。
1. 局所の流動伝熱特性の測定法を開発し、基礎実験装置を用いた実験の結果によれば、ノズル出口付近の沸騰形態が伝熱性能に強く影響する。またテスト部を流動するにつれて流動様式が急激に変化し、それに伴って局所の熱伝達係数もかなり変化する。
2. 被加熱液の注入流量および注入温度、気泡核注入量、温度差ならびにノズル出口レイノルズ数が増大すると、気泡成長速度が増加するためにノズル出口付近での気泡合体が促進され、沸騰形態は不安定→安定→蒸気柱へと変晃する。
3. 同一の被加熱液注入流量および温度差において、不安定、安定、蒸気柱への沸騰形態の変化に伴い局所の体積基準熱伝達係数αvyが極大値を示す位置はノズル出口に近づき、蒸発完了点までの平均の体積基準熱伝達係数αvも大となる。しかし、蒸気柱形態になると体積基準の熱伝達係数はほぼ一定値に漸近する。
4. 被加熱液注入流量Gfl/Aの増加および温度差ΔTwの減少とともに平均の体積基準熱伝達係数は増大する。特に蒸気柱形態では、αvとαvyはそれぞれ次式のように表現できる。
α=C【(Gfl/A)^0.5】 【(ΔTw)^-0.8】,αvy=C´【(Gfl´/A)^0.5】 【(ΔTw)^-0.85】
ここに、A:テスト部断面積、C,C´:定数,Gfl´/A:局所における被加熱液流量である。
5. 蒸発および過熱過程において加熱流体である水の蒸気がノレオン蒸紀中に混入し、温度差が増すと混入量も増加する。
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