| 研究課題/領域番号 |
60460107
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
相原 利雄 東北大, 高速力学研究所, 教授 (90006172)
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| 研究分担者 |
本郷 三夫 東北大学, 高速力学研究所, 助手 (40006177)
円山 重直 東北大学, 高速力学研究所, 助手 (80173962)
神山 新一 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (80006171)
大場 利三郎 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (40006169)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| キーワード | 流動層 / 混相噴流 / 熱交換器 / 対流伝熱 / 管群 / 衝突噴流 / 圧力損失 |
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| 研究概要 |
本研究は、申請者が今日まで行って来た固気混相流,並びに噴霧気流による熱伝達促進と、その応用に関する研究を踏まえ、低圧力損失の高性能流動層熱交換器に関する基礎的研究を行ったものである。特に、低圧力損失を維持したままで、良好な流動化状態を得るための分散板形状と管配列・粒径・流速との関係,最適伝熱性能を与える流動化状態と圧力損失の関係,などを明らかにした。さらに空気調和装置におけるフィン付き管型熱交換器を、無フィンの裸管型低圧力損失流動層で置換するための基礎データを提出した。
本研究は、単列管群について行った実験的基礎研究と、それを拡張した多列管群の実験的研究に大別される。
(1)単列管群 低圧力損失形流動層熱交換器を開発するため、スリット形分散板を考案した。この分散板を採用することにより、流動層と固気噴流の特長が複合強化され、粒子の静止層高が著しく小さいにもかかわらず、極めて良好な流動化状態が得られる事が明らかになった。その結果、熱伝達特性は従来形とほぼ同等であるにもかかわらず、その圧力損失は従来形の1/10オーダにまで軽減できることが、定量的に示された。
(2)多列管群 次に上記の研究成果を基に、分散板形状に改良を加えて一層の圧力損失の低減をはかり、この流動層の中に多列管を挿入して伝熱性能をさらに向上させる研究を行った。その結果、当初の目的である空冷熱交換器の無フィン化は、十分可能であることが明らかとなった。
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