| 研究概要 |
本研究は,再生熱交換器を念頭として,エンジン排気口に直結可能な円筒形状の回転するダイナミック熱交換器を開発し,その基礎特性を調べることを目的としている.本ダイナミック熱交換器は,高温流体コア部から高温流体を噴流として熱交換面に垂直に吹き当て(衝突噴流),さらに噴流位置をコア回転で時々刻々と変化させ,熱交換面の内面をくまなく効率的に洗濯することにより,低温流体との高い熱交換を果たす仕組みを導入したものである.本年度は昨年度までの数値計算による検討を進展させ,その結果を基に回転コアの形状を定め,試作熱交換器であるプロトタイプ1を作製し,回転コアから噴出する流体の特性を調べた.得られた主な結果は以下の通りである.
1.数値解析結果より,小孔からの噴流をより有効に発生させるには,噴流の個数を絞る必要がある.
2.コアを回転させない場合においては噴流は垂直に流出せず,コア先端方向に角度を持つ.この噴流津角度は,コア先端が閉じてあるプロトタイプ1では,コア先端に行くほど小さくなる.
3.プロトタイプ1では,先端にある小孔からの噴出流量が多くなり,熱交換面における熱交換量が多くなる.
4.コアが回転することにより,高熱伝達率領域が熱交換面の周方向にも拡大し,熱交換量は均一化する.
5.定量化された熱交換の均一度は,コアの回転数に依存しない.
6.熱交換量において,コアの回転数に最適値が現れた.その最適回転数は,プロトタイプ1においては70〜90rpmであった.
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