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本研究は、気泡構造と接触界線長さ密度(CLD)との関連がつかみやすい「擬似二次元沸騰系(以下、沸騰系)」と接触界線領域の蒸発現象の顕在化が期待できる「マイクログルーブ系(以下、グルーブ系)」とに関する研究を両輪として、高熱流束沸騰における相変化機構の解明を目的としている。
得られた主な結果は、以下のとおりである。
(1)マイクログルーブ系におけるドライアウト熱流束は、あるグルーブ寸法(幅)で最大値を取り、その値は同じ液体のプール沸騰の限界熱流束(CHF)に近い。
(2)微小重力場における気泡離脱周期(BDP)はリブ付き沸騰面を用いることにより顕著に短くなる。CHFとBDPとの積はほぼ一定であり、したがって微小重力場においてBDPを短縮するとCHFが増大する。
(3)CLDの過熱度依存性は沸騰曲線と極めて類似している。飽和沸騰CHFにおけるCLDおよび乾燥面数密度はともに液体種類によらない一定値を取る。特に、大乾燥面領域の数密度は、サブクール度にも依存しない。
(4)高熱流束沸騰における固液接触は水路状の液体ネットワーク形状を取る。気泡底部はおおよそ乾燥しており、固液接触は気泡間に局在される。これが、水路状の液体ネットワーク形状を引き起こす原因である。
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