| 研究概要 |
既存の実験装置の改良を行い,特に沸騰容器内に2段のコイル冷却器を設け,またサブク-ル沸騰における高熱流束(10^7W/m^2)を実現する加熱銅ブロックを試作し,大気圧下の純水を用いたプール沸騰において,液温が約40℃程度までの高サブク-ル度沸騰の限界熱流束実験を可能にした。
現在,直径10mmの水平加熱面において,飽和沸騰から液温が約60℃程度までのサブク-ル沸騰の限界熱流束実験を行っている。この結果によると,サブク-ル度の増加に伴い限界熱流束は増加し,加熱面上の合体気泡の離脱周期は減少している。また研究の当初,サブク-ル度が増加すると加熱面上に合体気泡が形成されない状態が推測されたが,液温が60℃程度ではそのようなことはなく,合体気泡が加熱面上に形成され,成長し,その後加熱面からの離脱に伴い急速に消滅(凝縮)していく様子が観察された。さらに先行の合体気泡の離脱から,次の合体気泡の形成までにある程度時間がかかっていることも見出された。
今後,さらに液温を下げて高サブク-ル度沸騰の限界熱流束実験を行い,合体気泡の形成・挙動および熱線プローブを加熱面近傍に置き,液体の流動状況等を調査する。また必要に応じて,加熱面上方から観察装置を置き加熱面に接近させ,加熱面上の液体挙動を観察する。
そして,これらの実験結果をもとに高サブク-ル条件下での加熱面上の液膜形成と液体供給について考察し,飽和の場合とも比較しながら沸騰における限界熱流束機構を明らかにする。
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