| 研究課題/領域番号 |
63460102
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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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 哲 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (20038574)
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| 研究分担者 |
高松 洋 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (20179550)
新里 寛英 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (30101463)
小山 繁 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (00153693)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 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 |
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1989年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1988年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | 相変化 / 体積力対流凝縮 / 凝縮形態 / 二成分混合蒸気 / エタノ-ル+水 / メタノ-ル+水 / メタノ-ル+エタノ-ル / 水平平滑管 / 膜状凝縮 / 滴状凝縮 / 二成合混合蒸気 / メタノール / エタノール / 水 |
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| 研究概要 |
メタノ-ル、エタノ-ル及び水の単一成分蒸気、及びそれらの組合せからなる二成分蒸気の水平な平滑管(外径18mm、有効長さ385mm)上への体積力対流凝縮に関して、組成比、蒸気圧力及び熱負荷を変えた実験を行い、凝縮液膜の流動形態の観察と熱伝達特性の測定を行った。得られた熱伝達の実験値は二成分蒸気の水平円管上の層流体積力対流膜状凝結に関する本研究者らの理論と比較した。1.メタノ-ル及びエタノ-ルの単一成分蒸気の場合、凝縮形態は層流膜状となり、熱伝達係数は単一成分蒸気のヌセルトの理論とよく一致した。2.水の単一成分蒸気の場合、凝縮形態は滴状となり、熱伝達係数はヌセルトの理論に比して、熱負荷に存在して、2倍〜4倍の値となった。3.メタノ-ル+エタノ-ルの二成分蒸気の場合、凝縮形態は膜状であり、熱伝達係数は本研究者らの理論と非常によく一致した。4.メタノ-ル+水の二成分蒸気の場合、バルクのメタノ-ル質量分率が8%〜85%の範囲で、凝縮形態は低熱負荷で縞状であり、熱負荷の増大に伴い縞状から滴状へと移行した。これらの凝縮形態の変化に伴い、熱伝達係数は、本研究者らの理論値に比して、2倍〜6倍の値となった。5.エタノ-ル+水の二成分蒸気の場合、a)共沸組成の近傍(バルクのエタノ-ル質量分率y_<1Gb>が約90〜92%)では、凝縮形態は膜状となり、熱伝達係数は本研究者らの理論値とよく一致した、b)y_<1Gb>=73〜83%では、凝縮形態は、熱流束の増加に伴い、縞状、リング状そして膜状へと変化し、熱伝達係数は、本研究者らの理論値に比して、縞状凝縮域で約3倍、リング状凝縮域で約3倍から2.5倍、膜状凝縮域で約1.6倍から2倍高い値を示した、c)y_<1Gb>=28〜60%では、熱流束によらず凝縮形態は滴状はなり、熱伝達係数は本研究者らの理論値に比して約6倍高い値を示した。
以上の成果より、膜状とは異なる凝縮形態の発生及びその熱伝達の機構の解明の手がかりを得た。
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