| 研究課題/領域番号 |
62550159
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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 |
熱工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
藤井 丕夫 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (90038589)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1987年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | シェルアンドチューブ型熱交換器 / 管群 / 数値解析 / 流動抵抗 / 熱伝達 / 乱流 / 高粘性流体 / 圧力降下 |
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| 研究概要 |
本研究によって最終的に得られた成果と残された問題点の概要を列挙する。
1.空気の層流流れを対象にした数値解析から、管群の管配列と平均熱伝達数および流動抵抗係数の関係が明らかになった。また、管壁の加熱条件の影響も調べた。
2.流体の粘性係数が温度によって大きく変化する場合について解析し、粘性の温度依存性が熱伝達および流動抵抗におよぼす影響について明らかにした。
3.これらの解析と高粘性であるが温度に依存しない仮想的な流体についての解析との比較から物性値の代表温度を決定することを試みた。
4.管群内の乱流における流動と熱伝達の機構を明らかにするため乱流モデルとしてkーε二方程式モデルを採用した数値解析を試み、管配列および管壁加熱条件の影響を調べた。
以上、非常に多数の影響因子について一応系統的な解析を行ったが、数値計算の精度に若干の疑点があり、本研究の最終目的であるとした流動抵抗と熱伝達係数についての無次元整理式までは求めるに至らなかった。今後、早急に以下の事項の解決を図る。
1.粘性係数が空間的に変化する場合、すなわち高粘性流体や乱流の場合に、伝熱計算における熱収支が許容範囲内で満足されなくなることがある。また、収束解を求めることが非常に困難になる。
2.影響因子が多く、無次元数を定義するための最適な代表速度や長さを決定するには、実験との比較を含めた試行錯誤が必要である。
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