| 研究概要 |
熱輸送ボルテックスとして衝突噴流による衝突面上の更新ボルテックス(時間的除熱)と複合対流による定在ボルテックス(空間的除熱)を対象としている。
これらのボルテックスが熱輸送ならびに伝熱促進にいかに寄与しているかを実験と数値解析で検討する。
第一段階で、単一円形ノズルによる軸対称衝突噴流の3次元輸送,熱伝達の移行ノズルから流体が噴出後の非定常過程について検討した。熱伝達特性を評価するために,感温液晶を使用して色分布を温度分布に変換して局所マセルト数を局所熱流束を補正して求めた。複数ノズルを用いた場合,局所マセルト数の2次元的挙動を,油膜法の可視化により対応づけた。平均マセルト数は幾何学的関数とRe^<2/3>の組み合わせで表記できた。ノズル形状の影響を環状ノズルで代表して検討した。局所マセルト数が,最大マセルト数の位置r_pによる無次元距離r/r_pの指数関数で表示できた。
第二段階で水平正方形流路内の複合対流について、3次元解析により,流れの逆流,スワール性,循環流特性が明らかになった。これらの流動特性が局所マセルト数に及ぼす影響をRi(リチャードソン数)をパラメータにして検討した。
最終報告は、衝突噴流と複合対流の2章から成りたっている。
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