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衝突噴流による高温面の急速冷却に関する研究 均一核生成とライデンフロスト温度について

Research Project

Project/Area Number 04F04342
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

門出 政則  佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ISLAM Ashraful  佐賀大学, 理工学部, 外国人特別研究員
ISLAM Ashuraful M D  佐賀大学, 理工学部, 特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
KeywordsQuench / Impinging Jet / Transition cooling / Boiling / Homogeneous nucleation / 相変化 / 核生成 / 急速冷却 / 最大熱流束 / 遷移沸騰 / 膜沸騰
Research Abstract

衝突噴流による高温面の急速冷却に関する前年度の実験データの解析と整理および論文の作成を主に行った.実験範囲は,噴流速度3-15m/s,噴流液温20-95℃,噴流径2,3mm,高温面温度250-600℃,高温面材質,銅,黄銅,炭素鋼の3種類で,試験流体として水を用いている.
研究成果を報告するための講演論文の作成と国際会議にて3件の発表を行った.
また,これらの成果をまとめてInt.J.Heat and Mass Transferに論文を投稿し,受理されている.
その内容の概要は,高温加熱面を衝突噴流で冷却するとき,冷却開始すなわち高温面の濡れ開始の状況は,高温面の温度が熱力学的過熱限界温度以上にある場合でかつ冷却能力が大きい場合とそれ以外では大きく異なることを高速ビデオカメラでの観察から明らかにした.安定な濡れが確保され,更にその濡れ面は急速に拡大を始めるまでの時間(滞在時間と呼ぶ)について,検討し,多くの実験データを基にその予測式を提案するに至っている.
高温面に噴流が衝突した直後の数μsでは,急激な蒸気の発生後,その蒸気によって高温面は濡らされない状態となっている.そして,この数μsでの固液の接触中に伝えられる熱流束と温度の伝搬深さは数ナノmのオーダーとなっている.この数ナノmの液層が急激に加熱され,自発核生成の状態となっている可能性が高いことを見出した.自発核生成を決定する物理量が,単に温度だけであるのか必要なエネルギー(熱)量であるのかについては,今後更に検討する必要があることを指摘している.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2006 2005

All Journal Article (3 results)

  • [Journal Article] Maximum heat flux in relation to quenching for a high temperature surface with liquid jet impingement2006

    • Author(s)
      Mozumder, A.K.
    • Journal Title

      Int.J.Heat Mass Transfer 49

      Pages: 2877-2888

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Maximum heat flux in relation to quenching for a high temperature surface with liquid jet impingement2006

    • Author(s)
      Mozumder, A.K.
    • Journal Title

      Int.J.Heat Mass Transfer 49(印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Experimental Investigation of Maximum Heat Flux during Quenching of High Temperature Solid with Subcooled Liquid Jet2005

    • Author(s)
      A.Mozumder, A.Islam, M.MONDE
    • Journal Title

      第42回日本伝熱シンポジュウム (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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