1987 Fiscal Year Annual Research Report
超電導マグネットの冷却に関する流動と伝熱の包括的研究
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62050042
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
伊藤 猛宏 九州大学, 工学部, 教授 (20037740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 哲也 九州大学, 工学部, 助手 (00162107)
高田 保之 九州大学, 工学部, 助教授 (70171444)
塩津 正博 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助教授 (20027139)
桜井 彰 京都大学, 原子エネルギー研究所, 教授 (20027121)
西尾 茂文 東京大学, 生産科学研究所, 助教授 (00111568)
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| Keywords | ヘリウム / 超臨界圧ヘリウム / 熱物性価 / 極小熱流束 / 最大通電量 / 過渡プール沸騰 / 流動不安定現象 / 特性曲線法 |
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| Research Abstract |
1.超臨界圧強制対流伝熱の基本特性
過渡プール沸騰熱伝達等の実験において実用性の高い解析結果を得るために, 短時間で熱伝導率および比熱の測定ができる方形波パルス加熱による非定常測定法を検討し, その測定原理を検証するとともにベークライトおよびテフロンの熱物性値の測定を行った. 結果は, 両材料共に報告されている値と近い値を示した.
2.プール沸騰の限界条件の基本的性質とその制御
飽和液体ヘリウムの定常沸騰熱伝達に対する低熱伝導性材料被覆層の影響に関して, 本年度は, 特にUnconditional Stabilityなど定常安定性基準と深い関係にある極小熱流束の定量化などを図るため, 昨年度行ったテフロン被層での実験に加え, formvarおよびSUS304被覆層に関する沸騰実験を行い, 極小熱流束条件と被覆層材料熱物性および被覆層厚さとの相関を定量化し, 低熱伝導性材料被覆による安定化導体最大通電量に関する設計資料を得た.
3.過渡プール沸騰の総合的特性
(1)液体ヘリウム1における飽和臨界熱流束を系圧力24.4〜198.6kPa, 水平円柱直径0.3,0.5,1.2,2.0mmで求め, 超臨界圧近傍のその値をも良く記述する表示式を与え, 利用し得る他の液体のデータに対する有効性を検討した. (2)液体ヘルウム1における定常臨界熱流束を越えて, ある寿命をもって存在する準定常核沸騰現象が, 先に本研究者が水において発見したと同様存在することを確認すると共に準定常状態に至る波形の影響を定量的にに考察し, 準定常値の寿命を予知する方法を検討した.
4.超臨界圧流体の流動安定性
極低温流体の流動不安定現象の実験的・解析的研究を行った. 液体窒素の場合の研究はほぼ完了し, 超臨界圧ヘリウムの流動不安定現象の研究のための実験装置を設計・制作し予備実験を行った. また, 超臨界圧ヘリウムの変物性を考慮した, 特性曲線法による流動安定性解析コードの開発に着手し, 熱流束や入口圧力に外乱が加わった場合の系の過渡応答特性の計算を数ケース行った.
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Research Products
(10 results)
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[Publications] 伊藤猛妙,高田保彦 久保田裕己,本並鉄二: 日本機械学会論文集 B編.
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[Publications] 伊藤猛宏,高田保之 久保田裕巳: 超電導マグネット研究センター報告. 4. 129-135 (1987)
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[Publications] 西尾茂文 G.R.Chandratilleke: 日本機械学会論文集.
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[Publications] G.R.Chandratilleke 西尾茂文: 低温工学.
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[Publications] 西尾茂文 G.R.Chandratilleke 小津努: 日本機械学会論文集.
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[Publications] A.Sakurai,M.Shiotsu,K.Hata and Y.Takeuchi: Proc.of 2nd International Symposium on Heat Transfer,Aug.8ー12,1988,Beijing,CHINA.
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[Publications] M.Shiotsu,K.Hata and A.Sakurai: Proc.of 2nd International Symposium on Heat Transfer,Aug.8ー12,1988,Beijing,CHINA.
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[Publications] 近藤哲也,福田研二,長谷川修,西義久,狩野堂: 九州大学総合理工学研究科報告. 9. 231-238 (1987)
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[Publications] 近藤哲也,福田研二,長谷川修,日山英明,笠浩之: 日本機械学会論文集 B編. 54. (1988)
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[Publications] 近藤哲也,福田研二,長谷川修,西義久,狩野透: 日本機械学会論文集 B編.
