高温熱エネルギーの高効率利用に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61040027
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 岐美 格 京大, 工学部, 教授 (40025797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 架谷 昌信 名古屋大学, 工学部, 教授 (50021788) ; 辻 廣 埼玉大学, 工学部, 教授 (80013613) ; 越後 亮三 東京工業大学, 工学部, 教授 (70037737) ; 平田 賢 東京大学, 工学部, 教授 (70010775) ; 武山 斌郎 東北大学, 工学部, 教授 (60005171)
• Keywords: 膜沸騰伝熱 / 膜沸騰下限界 / 限界熱流束 / 沸騰伝熱 / 膜冷却 / ふく射伝熱 / 燃焼特性 / 火炎の安定限界

Research Abstract

高温レベルの熱エネルギーの利用効率の向上を目指して、エネルギー利用機器の安全性に係わる相変化熱伝達の除熱限界や高効率除熱機構、並びに熱源としての燃料の多様化に対応した高効率燃焼や燃焼限界について研究を行い、以下の成果を得た。
1.カリウムの膜沸騰実験を行うとともに、球,垂直平板,水平円柱の膜沸騰伝熱の理論解を求め、種々の液体の実験値と比較検討した。2.大気圧下のサブクール水中で耐熱塗料焼きつけの銀円柱と銀球の冷却実験を行い、膜沸騰下限界値に対する諸因子の影響を明らかにした。3.気泡微細化沸騰の発生機構に対するサブクール度と流速の影響を明らかにし、温度と圧力変動による考察を加えた。4.衝突噴流場で過渡沸騰除熱特性を調べたところ、伝熱面近傍の大きな圧力勾配と流速変動が除熱量の増大に有効であることがわかった。5.l/dの広範囲のCHFに関し圧力を変えて実験し、CHFの全データを分析して特徴を明らかにし、かつ一般的予測法を与えた。6.全面膜冷却効率に及ぼす諸因子の影響のうち、個別の効果が明らかな曲率と主流乱れの複合効果について知見を得た。7.ふく射変換体を用いて、高含水率固体,低発熱量液体を対象として燃焼促進の実験を行い、その有効性を確かめた。8.メタノールのスパーク発火に必要なエネルギーが、【O_2】過濃,【O_3】添加等により大幅に低下できることを実験と反応モデル解析で示した。9.超過エンタルピ火炎では、熱分解を生じ易い燃料ほど安定範囲が拡大する。これは熱分解による水素の効果に起因すると考えられる。10.豪洲褐炭,難燃性コークス粒子を用いた燃焼実験により、着火の機構と限界,燃焼特性,2段燃焼による低【NO_x】化等を明らかにした。11.メタンやプロパンと空気の超希薄混合気を酸化剤とした拡散火炎の消炎限界,限界燃料濃度や火炎の振舞を調べ、消炎機構を解明した。

Research Products

• [Publications] I,Michiyoshi: Int.J,Heat Mass Transfer. 29. 689-702 (1986)
• [Publications] I.Michiyoshi: Heat Transfer in High Technology and Power Engineering,Wen-Jei Yang and Y,Mori編 Hemisphere Pub,Corp.202-211 (1987)
• [Publications] 高橋修: 第24回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1987)
• [Publications] Y.Kikuchi: Transactions of The Iron and Steel Institute of Japan. 26. 576-581 (1986)
• [Publications] 菊地義弘: 第24回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1987)
• [Publications] 熊谷哲: 日本機械学会論文集,B編. 52. 151-158 (1986)
• [Publications] 広野洋一: 第23回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 163-165 (1986)
• [Publications] Y,Hirono: JSME International Journal. (1987)
• [Publications] 島田了八: 第24回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1987)
• [Publications] K,Okuyama: Bulletin of JSME. 29. 2122-2130 (1986)
• [Publications] Y,Kozawa: Heat Transfer,1986(Proc.,8th International Heat Transfer Conference). 4. 2007-2012 (1986)
• [Publications] 井上多加志: 第23回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 244-246 (1986)
• [Publications] Y,Katto: Int.J,Heat Mass Transfer. (1987)
• [Publications] 横谷定雄: 第24回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1987)
• [Publications] 細谷浩司: 第14回ガスタービン定期講演会論文集. 45-50 (1986)
• [Publications] 笠木伸英: 日本機械学会論文集,B編. (1987)
• [Publications] N,Kasagi: Heat Transfer and Fluid Flow in Rotating Machinery,W.J.Yang編,Hemisphere Pub,Corp.103-112 (1986)
• [Publications] K,Hosoya: 1987 Tokyo International Gas Turbine Congress. (1987)
• [Publications] R,Echigo: Heat Transfer,1986(Proc.,8th International Heat Transfer Conference). 2. 827-832 (1986)
• [Publications] 吉澤善男: 日本機械学会論文集,B編. 52. 1940-1944 (1986)
• [Publications] 吉澤善男: 日本機械学会論文集,B編. 52. 3587-3593 (1986)
• [Publications] 吉澤善男: 日本機械学会論文集,B編. 53. (1987)
• [Publications] S,Koda: Combustion Science and Technology. 47. 165-176 (1986)
• [Publications] T,Takeno: Combustion and Flame. 64. 83-98 (1986)
• [Publications] T,Iijima: Combustion and Flame. 65. 35-43 (1986)
• [Publications] T,Takeno: Combustion and Flame. 66. 271-283 (1986)
• [Publications] T,Takeno: AIAA,Progress in Astronautics and Aeronautics Series,Dynamics of Reactive Systems Part I:Flames and Config.105. 246-262 (1986)
• [Publications] 竹野忠夫: 省エネルギー. 39. 8-13 (1987)
• [Publications] 辻廣: 日本バーナ研究会 会報. 52号. 1-9 (1986)
• [Publications] I,Yamaoka: 21st International Symposium on Combustion. (1987)
• [Publications] M,Hasatani: Circulating Fluidized Beds Technology. 417-422 (1985)
• [Publications] M,Hasatani: Fluidization 【V】. 555-562 (1986)
• [Publications] M,Hasatani: World Congress 【III】 of Chemical Engineering. 3. 520-523 (1986)
• [Publications] 成瀬一郎: 化学工学論文集. (1987)
• [Publications] N,Arai: 21st International Symposium on Combustion. (1987)