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開放形および密閉形ル-プ熱サイホンにおいて、加熱部沸騰熱伝達、冷却部凝縮熱伝達(これは密閉形のみ)およびル-プ内循環流量に関する実験的研究を三つの作動液体(水、エタノ-ルおよびフロン113)を用いて行ない、多くの実験デ-タを得た。また、ル-プ内の温度、エンタルピ、圧力、乾き度およびボイド率の分布を理論的に計算することによって、循環流量を求める数値計算プログラムを作成し、実験値と計算値の比較検討を行なった。さらに、この数値計算プログラムをル-プ熱サイホンの一種である二重管熱サイホンに適用して、地熱抽出への応用の可能性を検討した。また、二重管熱サイホン内の伝熱特性に関する実験的研究も行なった。本研究によって得られた結果は次の通りである。
1.加内部内の沸騰熱伝達係数は循環流速が比較的遅く、加熱部長が短いため、プ-ル沸騰に対する熱伝達の式でかなり良く整理できる。
2.冷却部内の凝縮熱伝達係数を水平管内膜状凝縮の式で整理した結果、加熱部で発生した気泡によって液体が冷却部へ持ち上げられると凝縮管底部に液溜りができるために熱伝達係数が低下する。
3.ル-プ内循環流量は熱負荷の増大と共に、最初増加し、その後減少する傾向を持つことが実験的に示された。これは熱負荷の増大と共に沸騰が活発となり、ボイド率が大きくなって、下降管との間の浮力が増大するために流量が増大するが、さらに熱負荷が大きくなると二相摩擦損失が浮力の増大以上に大きくなるために流量は減少する。この結果は理論的に計算された循環流量と比較的よく一致した。
4.二重管熱サイホンを地熱の抽出のために応用することを目的とし、その可能性を示すために行なった理論計算結果は十分可能性があることを示した。
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