| 研究課題/領域番号 |
62550699
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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 |
化学工学
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
片岡 邦夫 (片岡邦夫 クニオ) 神戸大学, 工学部, 教授 (20031081)
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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 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1988年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1987年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 大きなスケールの乱れ渦 / 衝突噴流伝熱 / 伝熱促進 / 界面更新モデル / 乱流組織構造 / 淀み線伝熱係数 / 非定常渦流 / 界面更新 / 衝突噴流 / 復復動ロール渦 / 物質移動促進 / 乱流伝熱 |
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| 研究概要 |
軸対称衝突噴流及び二次元衝突噴流を対象として、大きなスケールの乱れ渦の伝熱促進効果について実験及びモデル解析した。その結果、衝突噴流の伝熱・物質移動は非定常的であり、その促進機構は界面への大きなスケールの乱れ渦の準周期的衝突による界面更新作用に支配されていること、すなわち(1)衝突速度、(2)乱れ強度(速度スケール)だけでなく(3)特性周波数(時間スケール)が重要であることが判明した。そこで、この特性周波数を求めるために、到達速度の時間変動を条件付統計解析し「界面更新頻度」と結びつけた。この結果に基き、衝突噴流伝熱をさらに促進、制御する技術について実験研究を展開した。二次元噴流中に1〜2本の円柱を設置して、大きなスケールの乱れ渦を人為的に発生させ、この乱流を強制的に伝熱面に衝突させる方法について検討した。ノズル・伝熱面間距離は衝突噴流伝熱が最大となるノズル幅の6倍の位置に固定した。その結果、2円柱の間隙の中心が二次元噴流の中心軸に来るように、かつ伝熱面から上流へ円柱径の約4倍の位置に設置した時、中心淀み線上伝熱係数が最大になることがわかった。一方、一円柱の中心軸が二次元噴流の中心軸と一致するように、かつ伝熱面から上流へ円柱径の約4〜6倍の位置に設置した時、中心淀み線から伝熱面に沿ってノズル幅の約0.75倍の位置の伝熱を局所的に促進・制御できることも明らかになった。このような円柱挿入による衝突伝熱の促進においても、(1)衝突速度、(2)乱れ強度を大きくするだけでなく、(3)界面更新頻度も大きくする方法が有効であると結論できた。
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