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本研究は純水中における沸騰冷却の限界である1 MW/m2のさらなる向上を目指し，高熱流束除熱における沸騰伝熱機構を解明することを目的とする．沸騰伝熱機構の解明により，最終的に除熱能力の向上，すなわち冷却技術促進による電子機器の冷却やボイラーといった熱機器の大幅な省エネルギー化へとつなげられる．沸騰伝熱における未解明な点は，熱輸送の定量評価，気泡相互干渉が伝熱に及ぼす影響，発泡核等の伝熱面性状に起因する問題等が挙げられる．本申請では上記課題のうち①沸騰伝熱機構の把握，②気泡相互干渉の影響の把握について申請者の持つ最先端の薄液膜測定技術を用いて研究を行う．申請課題は大きく分けて①沸騰気泡直下に形成される熱伝達の極めて良好な薄液膜消失までの詳細を把握し沸騰冷却機構を明確にする．②接近する気泡間の液膜厚さ分布を測定し合体する条件を明らかにする.の2つに分類される.①の課題では純水において沸騰冷却限界時のミクロ液膜消失過程およびその沸騰様相を明確にするため，レーザー干渉法で伝熱面に形成する薄膜の厚さ変化を高速度カメラで観測する．液膜の蒸発量と気泡成長の関係を気泡同士の干渉が起こる場合を含めて明らかにする．特に気泡の合体が起こることで気泡の成長やミクロ液膜消失にどの程度影響があるのかを系統的に調べ，気泡の合体が核沸騰伝熱に及ぼす影響を明らかにする事を試みた．②の課題では沸騰で発生する蒸気泡を狙って同時に生成することは出来ないため，液中に対向に設置した管から空気泡を発生させ，合体を起こす．すでに測定を実現している純水を試料液体として，沸騰気泡の合体を模擬するためバルク液温を上昇させて気泡合体時の液膜厚さ変化を測定し，さらに詳しく物性の影響を明らかにする．気泡合体発生時の液膜厚さ分布を系統的に明らかにし，気泡の合体条件と破断時の気泡間液膜厚さの関係を予測可能にすることを試みた．
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