| 研究課題/領域番号 |
63460099
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鈴木 健二郎 京都大学, 工学部, 教授 (00026064)
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| 研究分担者 |
鈴木 洋 京都大学, 工学部, 助手 (90206524)
萩原 良道 京都大学, 工学部, 助教授 (50144332)
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| キーワード | 伝熱促進 / 後向きステップ流れ / 循環領域の非定常化 / 熱伝達率の測定 / 流れの可視化 / レ-ザ-ドップラ-流速計 / 非定常数値計算 / 円柱によるかく乱 |
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| 研究概要 |
本年度は、ステップを含むテストセクション底板を加熱し、後向きステップ近傍に円柱を挿入した系について、ステップ下流域の熱伝達率に対するレイノルズ数の影響についてより詳細に検討した。さらに、流れ方向円柱挿入位置の変化の影響をみる可視化実験を行った。
まず、レイノルズ数を変化させた場合の熱伝達率の測定により、円柱を挿入しない場合の熱伝達率分布上に、円柱挿入により付加された熱伝達率の増加分の分布形状は、レイノルズ数を変化させても大きくは変化しないことがわかった。このことは基本的な流動形態に及ぼすレイノルズ数の影響が小さかったことに対応している。なお、レイノルズ数を大きくすると、ステップ下流域に生じる循環領域の伝熱特性の向上が顕著に現れることが明かとなった。また、円柱挿入の流れ方向位置を変化させた場合における流れの可視化結果から、円柱挿入位置より下流域の基本的な流動形態は円柱の流れ方向挿入位置によりあまり変化せず、円柱の高さ方向位置による流動形態の変化の方が顕緒であった。
さらに本年度、流れ方向と壁面に垂直方向の2成分速度変動測定用のレ-ザ-ドップラ-流速計と温度変動測定用の細線プロ-ブを組み合わせて、速度変動と温度変動を同時に測定する手法を開発した。これにより、後向きステップ近傍に円柱を挿入した流れ場における熱伝達機構を明かにする実験が可能となった。
また。数値解析に関しては、より高いレイノルズ数を取り扱う非定常数値計算の手法を開発した。これにより、後向きステップ近傍に角柱を挿入した系について、より詳細な検討を行う可能性が示された。今後本研究で開発された数値解析手法を用いて、LSIパッケ-ジの一部を模擬する加熱されたリブの下流上端角近傍に角柱を挿入し、冷却を行う系に関する数値解析を試みる予定である。
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