| 研究課題/領域番号 |
61550163
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
吉田 駿 九大, 工学部, 教授 (30037741)
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| 研究分担者 |
松永 崇 九州大学, 工学部, 助手 (60117249)
森 英夫 九州大学, 工学部, 助教授 (70150505)
深野 徹 九州大学, 工学部, 教授 (60037968)
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| キーワード | 相変化 / 沸騰 / 水平蒸発管 / 管内二相流 / 熱伝達係数 / 気液層状化 / フロン |
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| 研究概要 |
1.水と空気の水平管内二相流の流動様相に関する実験の結果、管上部が、常に乾いている流れ、リビュレットが形成される流れ、間欠的に乾く流れおよび常にぬれている流れがそれぞれ観察され、気相および液相のみかけの速度を用いてこれらの流動様式線図を作成した。
2.フロン22の水平管内沸騰二相流でも、上述の流動様式とほぼ一致する流動様式が観察された。
3.フロン22の水平管内沸騰で、主として波状流と半環状流の場合について、管軸方向と管周方向の局所熱伝達に関する詳細な実験データを得た。
(1)管頂部付近で熱伝達係数は常に極めて小さく、管側部付近で急激に大きくなって極大値をとり、管底部付近ではいくぶん小さくなる。この熱伝達係数の周方向分布に及ぼす管径、圧力、流量、クオリティおよび熱流束の影響を明らかにした。なお、管側部付近の熱伝達係数は時間的にかなり大きく変動する。また、管底部の熱伝達係数は、主として熱流束と流量に依存する。
(2)これらの局所熱伝達係数の特性と傾向は、上述の流動様式の観察結果と対応させて、定性的によく説明することができる。
(3)熱伝達に関する測定データに基づいて、計算によりぬれている部分と乾いている部分の境界を求め、この境界に及ぼす管径、圧力、流量、クオリティおよび熱流束の影響を明らかにした。特に、流量とクオリティのほか管径の影響が大きく、同じ条件であっても小さい径の管の方がぬれ部分の比率が大きく、このため管周平均熱伝達係数が著しく大きくなる。
(4)ぬれている部分と乾いている部分それぞれの局所熱伝達係数の整理式を現在作成中であり、これらの整理式と上述の境界に関する式とを用いて、水平管内沸騰流の熱伝達を予測するという方法を確立する予定である。
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