混合液における気泡底部の液膜の流れと伝熱に関する研究

混合液体气泡底部液膜流动与传热研究

• 批准号: 09750231
• 负责人: 白 強
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750231/
• 关键词: メニスカス; マッハツェンダー干渉計; マランゴニ対流; 逆問題

気泡底部に存在する液膜先端のメニスカスが核沸騰熱伝達過程に非常に重要な役割を果していることがよく知られている。本研究ではレーザマッハツェンダー干渉計を用いて、飽和液に侵された傾斜ステンレス板上に形成されるメニスカス液膜からの蒸発熱伝達の測定を行い、液膜内の流れと伝熱について数値計算し,マランゴニ対流の影響を調べ、次の結果を得た。1. 実験液体には、水、エタノール、エチレングリコールの純液、及びこれらの混合液エタノール/水、エチレングリコール/水を使用した。ステンレス板の表面温度が液膜の飽和温度より約1℃の過熱度になるように調整し、伝熱面の底部に一様熱流束の加熱状態を保ったまま蒸発実験を行った。そして、液膜内温度分布と伝熱面の熱流束分布をマッハツェンダー干渉計により定量的に測定する方法を確立した。2. 液膜についての数値計算をミクロ域とマクロ域に分けて行った。数値計算結果は実験結果と良好な一致を示した。ミクロ域ではマランゴニ対流の影響は無視することができ、マクロ域ではマランゴニ対流を含め自由対流が液膜の形状と伝熱を左右することが分かった。3. 伝熱面の表面から深さ1mmに位置する8点における温度測定結果から熱伝導逆問題として伝熱面の表面温度と熱流束を推測した。推測した境界条件を用いた液膜内の伝熱の数値計算結果は、ほぼ実験結果と一致した。4. 液体の屈折率は温度の変化により大きく変わるため、干渉縞における気液界面は若干変形し、精密な液膜形状変化を把握することは困難であった。混合液のメニスカス形状変化について、伝熱面の垂直方向からレーザを投射して、水平方向からカメラで撮影するなど、液膜の厚さの変化を測定する方法を今後確立することが必要である。

The existence of the liquid film at the bottom of the bubble is very important in the process of reaching the nucleate boiling heat. In this study, the dry meter used in this study was saturated liquid. The liquid film is formed by tilting the ステンレス plate and forming a されるメニスカス liquid filmらの発発热伝达のdeterminationを行い, flow within the liquid film れと伝热についてnumerical value calculationし, マランゴニ対流の Impact をadjusted べ, times the result is obtained. 1.実験 liquid には, water, エタノール, エチレングリコールのpure liquid, and びこThe mixture of れらのエタノール/water, エチレングリコール/水をした. The surface temperature of the ステンレス plate, the saturation temperature of the liquid film, the superheat degree of about 1℃, and the adjustment The bottom of the whole hot surface and the heating state of the hot stream beam are maintained and steamed.そして, the temperature distribution in the liquid film and the heat flux distribution on the hot surface are measured quantitatively and the method is established. 2. Calculate the numerical value of the liquid film and calculate the value of the liquid film. The numerical value calculation results are consistent and the results are good and consistent.ミクロ区ではマランゴニ対流の无码することができ、マクロ区ではマThe shape of the ランゴニ対流をcontains the free 対 flow and the liquid film, and the left and right parts are divided into かった. 3. The surface temperature of the hot surface is 1mm deep, the position is 8 points, the temperature measurement result is the inverse problem of thermal conduction, the surface temperature of the hot surface is estimated, and the heat flow beam is speculated. The predicted boundary conditions are calculated using the numerical value of heat in the liquid film, and the results are consistent. 4. The refractive index and temperature of the liquid are changed, and the liquid is dried and refracted. The interface does not have a certain shape, and the precise shape of the liquid film changes, which makes it difficult to grasp. The shape of the mixed liquid is changed, the hot surface is vertically oriented, and the horizontal direction is projected. It is necessary to establish the method of measuring the thickness of the liquid film and the thickness of the liquid film in the future.

项目成果

Y.FUJITA,Q.BAI: "Measurement and Analysis of Heat Transfer in Evaporating Meniscus" 5^<th> ASME/JSME Thermal Engineering Joint Conference. (発表予定). (1999)

Y.FUJITA，Q.BAI：“蒸发弯液面传热的测量和分析”第 5 届 ASME/JSME 热工程联合会议（即将发表）。

Q.BAI,Y.FUJITA: "Measurement and Analysis of Heat Transfer in Evaporating Meniscus" 5^<th> ASME/JSME Thermal Engineering Joint Conference. 発表予定. (1999)

Q.BAI，Y.FUJITA：“蒸发弯液面传热的测量和分析”第 5 届 ASME/JSME 热工程联合会议（1999 年）。