| 研究課題/領域番号 |
03402030
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
黒崎 晏夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016442)
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| 研究分担者 |
山田 純 東京工業大学, 工学部, 助手 (40210455)
佐藤 勲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10170721)
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| キーワード | 過冷却解除 / 微小液滴 / 交流電場加振 / マイクロ波励振 / 能動的制御 |
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| 研究概要 |
本研究は高温固気二相流伝熱の能動的制御手法を確立することを目的としており、研究計画の第2年度にあたる本年度は、昨年度の検討結果を受けて、流動層内伝熱面近傍の気泡相内の気相流速を計測し、伝熱面近傍の粒子空隙率を制御してふく射伝熱の寄与を増減させた際の対流伝熱への影響を評価するための基礎資料を得た。すなわち、流動層内の高温伝熱面からのふく射は、伝熱面近傍に粒子が集積している場合には伝熱面からの対流伝熱あるいは熱伝導によって温めらめた粒子の庶蔽効果によってほとんど層内に浸透できず、伝熱面近傍に粒子の少ない状態が生じた場合にのみ寄与が大きくなる。このような条件を能動的に創出すれば高温固気二相流の伝熱をふく射的に促進・制御できるが、この場合には粒子接触による伝熱促進効果あるいは気相の対流伝然効果が変化するため、流動相全体としての伝熱特性を評価するためにはこれらの変化を正確に把握することが不可欠となる。前者に関しては著者らのこれまでの検討結果から予測可能であるため、本年度は後者を流動層内の伝熱面近傍を通過する気泡層内の気相流速をLDVを用いて計測して、対流伝熱特性を評価した。その結果、流動相の気泡層内の気相流速は層内平均流速より高く、特に粒子径が小さい場合いにいわゆる粒子撹乱効果による対流伝熱促進のほとんどが気泡相通過による非定常熱伝達で説明できることが明らかとなった。このことから、特に粒子接触伝熱の寄与の小さい高温流動層においては伝熱面近傍の空隙率を増加させてふく射的な伝熱促進・制御を行っても、高空隙率領域の気体流速増加によって対流伝熱の寄与も低下しないと予測される。
なお、伝熱面近傍の伝熱を支配する粒子の温度計測に関しては、赤外線熱画像装置を用いた検討結果が得られはじめており、蛍光法による測定結果(分担者が別課題で実施中)との比較を行うことにしている。
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