1987 Fiscal Year Annual Research Report
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62420027
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
平田 賢 東京大学, 工学部, 教授 (70010775)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠木 伸英 東京大学, 工学部, 助教授 (80107531)
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| Keywords | 伝熱工学 / 強制流動沸騰熱伝達 / 狭隘流路 / 限界熱流束 / 高質量流量 / サブクール沸騰 / 高圧条件 |
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| Research Abstract |
今年度計画に従い,実験装置の改良を行なった.流量計からのパルスをカウンタボードにより,菅壁温測定用の熱電対出力をA/Dコンバータにより,ステンレス菅加熱電流・電圧をディジタル・マルチメータ及びGPーIBユニットにより,各々マイクロコンピュータに取り込めように計測を自動化した. また本年度当初は,作動流体であるフレオンRー113に対し不溶の窒素による実験系を加圧していたが,後に加圧器を新設し,飽和蒸気加圧とした. この加圧方式の変更によって,窒素加圧の場合に沸騰開始点が見かけ上極めて小さな壁加熱度において発生する傾向が消失した. また飽和蒸気加圧による方が,窒素加圧に比べ限界流束に関し20%程度高い値を示すことが明らかになった.
本実験系において,菅内径D=0.5〜5.0mm,圧力Ps=1.1〜2.1MPa,質量流量G=3000〜20000Kg/m^2s,サブクール度ΔTsub=20〜80K,菅径菅長比20〜50の条件下で,実験データを採取した. D=0.5〜1.0mm,G〉10000Kg/m^2sの領域で,沸騰曲線上の通常の極大点であるDNB点から更に熱流束に熱流束とともに壁温が数十度上昇する範囲で比較的安定な沸騰現象を確認した. 曲率の増大による気泡の離脱周期の短縮,及び大きな流速による気泡塊の剪断などが考えられるが,詳細な現象の解明は今後の問題である.
また,従来の菅内強制流動沸騰限界熱流束の相関式(例えばShahの相関式)に対し,D〈3.0mmにおいて菅径が小さくなる程,20〜30%程度高い実験値を記録した.その結果,菅径が0.5〜1.0mmといった極めて細い流路に対しては,従来の相関式を使用することによリ,より安全画の予測が得せれることが分かった.
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