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衝突噴流熱伝達は、電子機器の冷却、高温鋼片温度の均一化、フィルムの乾燥、熱交換器の小形化等、除熱促進に適用されることが考えられる。従来の研究ではノズル-衝突面間距離がノズル径に比して大きく広い空間を対象としているのがほとんどであった。実用性を考慮した場合比較的狭い空間すなわちノズル径と同等もしくはそれ以下の場合の伝熱流動の研究が必要となる。
本研究では、ノズルの種類(スリット型ノズル、円形ノズル)、ノズルの数(単一、複数)、ノズル-衝突面間距離、衝突面(加熱面寸法)、作動流体の流量および複数ノズルの場合のノズル間隔を変化させて実験的かつ層流噴流では数値解析を行い伝熱流動特性を求めた。
初年度では、加熱面寸法が衝突噴流熱伝達に及ぼす影響を数値的に予測した。加熱片幅がノズル幅の大小により加熱片側面の循環流の形成、スケ-ルの大小が生じ局所熱伝達に著しい変化が現れた。3-スリットノズルによる伝熱流動の実験的研究も行われた。2年度は前年に引き続き複数ノズルによる実験的研究を円筒ノズルまで拡張した。比較的狭い空間では局所熱伝達の絶対値は、極値は高いものの影響領域は狭い。しかしノズル-衝突面間距離がノズル径と同等程度になると影響領域は拡大される。最終年度では前年度までの研究の継続と整理を行った。特に局所熱伝達と流動の対応を熱線風速計を使用して計測した。さらに3-スリットノズルによる衝突噴流の数値予測を行い前述の実験と比較し、良好な結果を得た。
全体を通してほぼ予定通り研究が進み、研究発表を主に報告書を作成した。これらの結果は基礎的資料として実際問題に応じてそれぞれ適用されるものと期待される。
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