流下液膜蒸発での核沸騰による伝熱促進と沸騰気泡による液膜安定化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25K01173
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 浅野 等 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10260647)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2025年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 流下液膜蒸発 / 伝熱促進 / 核沸騰 / 液膜安定化 / 低GWP冷媒

研究開始時の研究の概要

平板傾斜伝熱面を対象とし，核沸騰伝熱促進面およびその空間配置によって液膜内気泡径および気泡分布を制御し，液膜安定化の効果を明らかにする．実験では局所熱伝達率の計測，流動挙動の可視化，レーザー変位計による液膜厚さの計測から気泡を含む流下液膜の流動特性を得るとともに，数種の核沸騰伝熱面について沸騰開始過熱度，熱伝達率分布を計測する．離脱気泡径を得て，それらを適切に配置することで液膜安定化と熱伝達率の向上を両立できる伝熱面を実現させる．
沸騰伝熱促進面は金属溶射を基本とするが，チェック状で疎密をつけることで沸騰気泡密度を操作し，液膜安定化を図る．