| 研究課題/領域番号 |
13650224
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
宮本 政英 山口大学, 工学部, 教授 (20035059)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | マイクロチャンネル / チョーク流れ / 低密度気体 / 回復係数 / 摩擦発熱 / 滑り流れ / 熱伝達率 / 断熱壁面温度 / 熱伝達 |
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| 研究概要 |
壁面が断熱された狭い平行平板間流路を通過する低密度空気の、連続及び滑り流域におけるチョーク流れが、差分法による数値解、実験および解析解の方法を用いて研究された。二次元の圧縮性境界層方程式に基づいた数値計算においては、運動量方程式の圧力項の取り扱いを改良することにより、既存の手法に比べて高精度でチョーク状態が達成された。流量係数、圧力分布および壁面温度分布の数値解は実験結果とよく一致した。上流タンク圧力が低下すると共に、摩擦係数と回復係数の数値解は、非圧縮発達流れに対する漸近値に接近することが示された。
次に、壁面が一様熱流束で加熱(又は冷却)される場合について、断熱壁面の場合と同じく、狭い平行平板間流路を通過する連続及び滑り流域のチョーク気体流れの流量及び熱伝達特性が、実験、数値解、および近似解析解により研究された。流量係数と壁面温度分布の数値解は実験値と比較的によく一致した。壁面における熱伝達(加熱)が流量係数に及ぼす影響は、壁面における無次元熱入力により相関づけることができることが示された。参照温度としてそれぞれ、断熱壁温度、混合平均温度および全温度により定義された三種類のヌッセルト数が提案され、又、これらのヌッセルト数に及ぼす粘性発熱及び希薄化の影響が明らかにされた。
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