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地域冷房における氷水混相流の閉塞現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11875046
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

白樫 正高  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60115110)

研究分担者 河田 剛毅  長岡工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (50177705)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード地域冷房 / 氷水混相流 / 冷熱輸送 / 管路の閉塞 / 付着力 / オリフィス / 氷分率 / 限界流速 / 氷蓄熱 / 管閉塞 / 圧密栓
研究概要

1.目的と実施内容:現在開発が進められている氷水混相流冷熱輸送の管路において縮小部、分岐部、弁などの管路要素で氷粒子が圧密されて栓状の塊となりこれにより管路の閉塞が発生する事が知られている。本研究はこの閉塞現象を解明しこれを予測、回避する方法を見出すことを目的として下記の事項を実施した。
(1)要素実験:氷粒子・水スラリーにおける圧密型の閉塞は、ある形状の管路要素について粒子の性質・氷分率・流速の特定の条件下で発生すると考えられる。そこで、管路とは独立した個別要素の閉塞実験装置を製作した。これを用いて、管オリフィスにおける閉塞発生過程を観察し、同時に、圧力・流速・氷分率の測定を行い閉塞の発生条件を求めた。
(2)氷粒子の付着性の評価:対象となる氷粒子の付着性を評価するため、円柱形の粒子塊の圧縮試験を行い、これにより付着性の目安として降伏圧縮応力を求めた。
(3)管路系における閉塞実験:上述の要素実験で調べたオリフィスをボルテックスポンプによる輸送管路に取り付け、この閉塞の発生過程と発生条件を調べた。
2.本研究の成果
(1)氷粒子が細かい場合、オリフィス径がある値以下になると圧密型閉塞が発生する。その限界条件は、流速と初期氷分率により与えられ、圧縮試験により得られる付着力の強い粒子ほど閉塞しやすい。
(2)要素実験で得られた閉塞発生条件は、ポンプ・管路系に取り付けたオリフィスの発生限界とよく対応する。したがって、本研究で製作された要素実験装置により管路の閉塞が予測できることが示された。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] 新舘剛 他3: "地域冷房における氷水混相流の閉塞現象の解明"雪氷北信越. 20号. 27-27 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawada,Y. et al.: "Flow characteristics of ice/water slurry in a horizontal circular pipe"日本雪氷学会誌 雪氷. 63・1. 11-19 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawada Y.et al.: "Flow Characteristics of Ice/Water Slurry in a Circular Pipe"Proc. 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Confr. FED Vol. 248. VOL.248(FED). 5 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 白樫正高 他3名: "氷水混相流利用式地域冷房システムにおける熱交換器の開発"日本機械学会北陸信越支部第37期講演会講演論文集. 2 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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