| 研究概要 |
本年度の成果 1.前年度後半に行なった"凝固を伴う発熱性流体の自然対流"に対する数値計算および近似推定法による結果をまとめ, 日本機械学会論文集に投稿した. 本年3月号に掲載される.
2.放射性崩壊などのように熱発生率が減衰する場合の極限として, 熱発生率が瞬時に消滅する場合を取り上げ, 数値計算および実験により自然対流場の減衰特性を明らかにした. この結果をまとめて日本機械学会論文集に投稿した.
3.レイリー数Raが10^8〜7×10^<12>の範囲について, 発熱性流体の自然対流伝熱の実験を行なった. この結果および以前の研究結果を合わせて, RRa≦7×10^<12>の範囲で, 円管内の最高温度とおよび平均ヌセルト数を簡単に推算できる実験整理式を求めた.
4.数種の条件下に凝固を伴う自然対流場の実験を行なった. 凝固層厚さについては, ほぼ妥当と思われる測定値がえられ, 数値解析とも良く対応がついた. しかし液相領域の最大温度や固液界面の平均ヌセルト数の測定値はかなりバラツキのあるものとなった. 今年度の研究の反省 凝固を伴う実験に関して, 測定セルを3回ほど大幅改造して, マッハツェンダー干渉計による温度場の測定を試みた. しかしながら鮮明な干渉縞を得ることが出来なかったので, 報告書まとめの時間的制約も考えて, 今年度後半からは熱電対による測定に変更した. このため測定結果には熱電対級の誤差(0.15°C程度)が含まれ, 定性的には正しいが"数値解析法の妥当性を判定する"あるいは"実験整理式を求める"までには至らなかった. 現在, マッハツェンダー干渉計(誤差0.01°C以内)利用の再検討, およびサーミスタセンサー(誤差0.02°C以内)適用可能性の検討を進めている.
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