2003 Fiscal Year Annual Research Report
種々液体中の高熱流束沸騰現象に及ぼす伝熱面状態の影響に関する研究
Project/Area Number |
15560728
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Research Institution | 神戸商船大学 |
Principal Investigator |
福田 勝哉 神戸大学, 海事科学部, 教授 (10127417)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
劉 秋生 神戸大学, 海事科学部, 助教授 (80294263)
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Keywords | 表面状態 / 流体力学的不安定性 / 不均質自発核生成 / 限界熱流束 / プール沸騰 / 流動沸騰 |
Research Abstract |
粗面(RS)及び鏡面(MS)をもった直径1.2mmの白金水平円柱を用いて,サブクール度約160K及び系圧力0.1〜2MPaの範囲で,サブクールプール沸騰CHFを求めた。RS及びMSの水平円柱について,系圧力が0.1,0.69,1.47及び2.06MPaで求めたサブクール度に対するCHFデータを比較したところ,RS円柱発熱体を用いたサブクール度に対するCHF値は,低いサブクール度と高いサブクール度において,各々のサブクール度についてCSに対応する流体力学的不安定性(HI)に基づくCHF曲線(HI曲線)と不均質自発核生成(HSN)に基づくCHF曲線(HSN曲線)と良く一致することが明らかになった。一方,MS,CS及びRS円柱発熱体の低いサブクール度に対するCHF値については,系圧力0.1MPa及びサブクール度がおおよそ30K以下の領域で,異なる表面状態をもった同じ直径の円柱発熱体から求まるCHFデータが表面状態に無関係であることが明らかになった.さらに,この事実からMS円柱発熱体のHIに基づくCHFは,系圧力及びサブクール度の狭い領域にMS状態によって不顕在化されていると推測できる.しかしながら,系圧力0.1MPa,サブクール度40K以上のCHF値及び系圧力0.69,1.47及び2.06MPa,サブクール度0〜180KにおけるCHF値は,各々相当するHI曲線とは全く異なる結果となった.低い系圧力0.1及び0.69MPaのCHF値は,表面状態に無関係にCS円柱発熱体から得られたHSN曲線に漸近した.さらに,直径1.2mmのCS,RS及びMS水平円柱発熱体を用い,0.1MPaから2.06MPaの系圧力範囲で求めた飽和プール沸騰CHFについて検討した.その結果,CS及びRS水平円柱発熱体の系圧力に対する各々のCHF値は,ほとんど一致した。
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[Publications] 福田 勝哉: "種々の液体中の水平円柱における異なる機構をもつサブクール・プール沸騰CHFに及ぼす表面状態の影響"第40回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 123-124 (2003)
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[Publications] Akira Sakurai: "Mechanisms of subcooled water flow boiling ultra-high CHFs in short small diameter tubes for high flow velocities at high pressures"Proc.of the 10th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics. 1-14 (2003)
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[Publications] Katsuya Fukuda: "Transition from natural convection or nucleate boiling to nucleate boiling or film boiling on a horizontal cylinder in pool subcooled wetting liquid by depressurization"Proc.of the 10th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics. 1-11 (2003)
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[Publications] Katsuya Fukuda: "Transient boiling critical heat flux in a pool of freon-113 and ethanol under saturated conditions"Proc.of the 3rd International Symposium on Heat Transfer Enhancement and Energy Conservation. 221-227 (2003)
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[Publications] 喜田 速人: "ぬれやすい液体中の水平円柱における定常プール沸騰CHF"第70回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集. 95-96 (2003)
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[Publications] 朴 鍾徳: "ぬれやすい液体中の水平円柱における過渡プール沸騰CHF"第70回マリンエンジニアリング学術講演会講演論文集. 97-98 (2003)