| 研究概要 |
平成12年度の実験で、内筒のガラス管壁面が冷温部の役割を為し、加熱面が高温乾きの状態にありながら、この冷温部を伝って液が流下し、下部で蒸発して上昇蒸気流となり、加熱面を冷却する現象が見られた。特に、流路間隙が狭い場合この影響が顕著であった。そこで、平成13年度は、内筒も金属加熱面とする試験部を追加作成し、平成12年度のテスト部と併せて実験を行った。
テスト流路外管内径は40mm、外管内壁と内管外壁間の流路間隙は0.3,0.5,1,2,5mmの5種類である。伝熱面を約300℃まで昇温し、定常になった後、飽和温度にあるR-113液を上部プレナムに導きテスト流路へ侵入させる。その後のテスト伝熱面熱電対からの出力をデーターレコーダーで収録する。一方、テスト部ガラス管の内側に挿入したファイバースコープからの流動状況の画像をVTRに記録する。(1)下部密閉系(発生蒸気上方排出)、(2)液下端排出発生蒸気上方排出、の2種の実験を行った。
主な得られた結果は、
(1)間隙5.0mmでは大きな液の浸入が見られ、下部にまず液がたまり、この液面上昇により上方へ向かって壁面クエンチング(急冷)が生じていた。間隙2.0mmの場合も、液の浸入はやや少ないものの、同様なクエンチング過程が見られた。一方、間隙1.0mmではクエンチングは上部から下部へ向かって進行していた。更に間隙の狭い0.5mmでは急冷は見られず、緩慢な冷却が継続した。
(2)内管に発熱の有る場合と無い場合とで、(1)で得られた基本的現象に差異は見られていない。
(3)クエンチングが生じる場合、熱流束と壁面過熱度の関係は、プール沸騰の場合のそれに酷似していた。但し、膜沸騰熱流束、極大熱流束ともに、間隙の減少にともない小さくなっていた。
今後、更にデーターの蓄積を行うとともに、流動の影響も含めて、結果の解析を進めていく予定である。
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