| 研究課題/領域番号 |
62550152
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
実験動物学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
加治 増夫 大阪大学, 工学部, 助教授 (90029306)
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| 研究分担者 |
松本 忠義 大阪大学, 工学部, 教務員
武石 雅之 大阪大学, 工学部, 助手 (80150499)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
700千円 (直接経費: 700千円)
1989年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 気液二相流 / 沸騰流 / 強制対流熱伝達 / 乱流伝熱モデル / 環状流 / 摩擦圧力損失 / 光ファイバ-プロ-ブ / ボイド率 / 熱伝達 / 乱流熱伝達 / 液滴エントレインメント / 圧力損失 / 沸騰二相流 / 液滴エントレイン / 乱流熱伝達理論 |
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| 研究概要 |
本研究は、管内沸騰流の熱伝達率を精度よく予測する方法を確立することを目的としている。最初に、気液二相流において熱伝達と流体摩擦の間のアナロジの関係が成立するか否かに重点を置き、伝熱と流動特性について実験的に調査した。その結果に基づき、熱伝達率と圧力損失を記述する理論モデルを提案し、このモデルの妥当性を検討した。主な成果は以下の通りである。
(1)気液二相流に対して、熱伝達と流体摩擦の間のアナロジから、熱伝達率を摩擦圧力損失とボイド率によって表示する関係式を提案した。空気-水系の加熱実験において熱伝達率、圧力損失、およびボイド率を同時測定した結果、環状流領域では上の関係式が有効であることが検証された。
(2)R-113の沸騰流に対して、多点光ファイバ-プロ-ブを開発して熱伝達率の測定と同時に管内のボイド分布を調査した。本プロ-ブは空調機内部の熱媒体の挙動の調査にも応用され、有効であった。
(3)蒸気-水系沸騰流に対して、サブク-ル、飽和核沸騰、強制対流蒸発の各領域で熱伝達率を測定した。熱伝達と流体摩擦のアナロジに基づく関係式は、強制対流蒸発域では有効であることを示す実験デ-タが得られた。しかしながら、流動様式に依存する実験定数を正しく評価するためには、より広範囲のデ-タが必要である。
(4)以上の実験結果に基づいて、単相流において物性値変化を伴う場合の強制対流乱流熱伝達理論を拡張し、環状流モデルによる理論計算法を提案した。空気-水系、蒸気-水系二相流の実験値と比較したところ、定性的には計算値は実験値をよく表しているが、このモデルでは液滴のエントレインメントを考慮しないため、定量的には満足すべき結果は得られなかった。
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