回転水平円管外面の滴状凝縮における凝縮水の挙動と熱伝達に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550172
• Research Institution: HIMEJI INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 細川 よし延 姫路工業大学, 工学部, 教授 (00047565)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細川 力 姫路工業大学, 工学部, 講師 (00047630)
• Keywords: 滴上凝縮 / 回転水平円管 / 熱伝達 / 滴挙動 / 相変化

Research Abstract

滴状凝縮においては、凝縮滴の挙動はその熱伝達に重要な影響をもたらす。そのため、昨年度に関しては、凝縮滴の挙動を計算と実験より解明することを主たる目的として研究を行う。本年度は実際の回転凝縮器を製作し、滴状凝縮現象をビデオカメラにより撮影し、その挙動解析を行う。一方、凝縮円管上の凝縮水量、あるいは冷却水温度上昇を測定することにより、各回転数における熱流束を測定する。以上の実験成果をまとめると次のようになる。
1.回転伝熱面上の凝縮滴の転落、落下は伝熱面の掃除作用と被覆作用による伝熱促進効果と伝熱妨害効果とをもたらす。
2.低回転数領域においては、伝熱面上の凝縮転落滴は、発生位置からの転落は促進されるが、伝熱円管からの落下はあまり促進されず伝熱促進効果も静止円管の場合と比べるとその効果は小さいようである。
3.中回転数領域においては、凝縮滴は遠心力により転落、落下が促進され、伝熱促進効果がみられる。
4.高回転数領域においては、凝縮滴は遠心力により管表面からの落下が促進されるが、しかし、伝熱面上に薄く凝縮液が残り、薄膜が形成されているようである。そのため、伝熱促進効果はみられず被覆効果が大きくなるようである。
5.冷却水流量による影響は小流量の熱負荷が小さいときは回転による伝熱促進効果が見られ、大流量の熱負荷が大きい時は回転による伝熱促進効果はみられず、むしろ、伝熱妨害効果が大きく表れるようである。

Research Products

• [Publications] 陳東克彦: "ぬれにくい回転水平円管外面における水滴の挙動" 日本機械学会論文集(B編). 54. 1826-1829 (1988)
• [Publications] Tsutomu HOSOKAWA: "Behavior of Rivulet flowing down an inclined Non-wettable Plate (Relation between flow rate and width)" 姫路工業大学研究報告A. No.42. 70-76 (1989)
• [Publications] Tsutomu HOSOKAWA: "Behavior of Falling Drops and Heaf Tranafer on a Rotary Horizontal Tube under Dropwise Condensation" The second KSME-ISME Fluids Engineering Conference. (1990)