沸騰現象のカオス特性に関する研究

沸腾现象的混沌特性研究

• 批准号: 06650231
• 负责人: 庄司 正弘
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650231/
• 关键词: 非線形沸騰; 非線形気泡力学; カオス; 相関次元; アトラクター

微小な白金細線を用いてすいのプール飽和沸騰実験を行い,核,遷移,膜の各沸騰モードにおける白金細線の温度変動を高速で記録した.その時系列データに対し,高速フーリエ変換を行ってスペクトル解析するとともに,相互情報量を計算し,位相空間を再構成するための遅れ時間間隔を導き,アトラクターを描いて,沸騰モードの違いを調べた.その結果,遷移沸騰は核沸騰と膜沸騰が混在する形で現れることが明らかになった.時系列データから,さらに相関次元を求め,沸騰モードの複雑さを定量化した.その結果,核沸騰から限界熱流束にかけて次元は次第に増加するが,遷移沸騰から膜沸騰にかけて減少し,膜沸騰は次元3程度の比較的低次元現象であることがわかった.一方,沸騰で現れる蒸気泡は非線形挙動を示し,沸騰現象をモデル化する際はその非線形性を明らかにしておく必要がある.このための基礎研究として,水と空気の2相系で,オリフィスから生ずる単一気泡の成長,離脱の挙動を実験的に調べた.すなわち,熱線により気泡まわりの水の流速変動を測定し,それを基に非線形解析をおこなった.その結果,気泡に見られる周期や離脱径の複雑さは,気泡同志の干渉と合体により生じること,そうした挙動は高流量(沸騰だと高熱流束に対応する)で現れ易いことなどが見出された.また,理論モデルを構成してシミュレーションを行った結果,干渉や合体の精密なモデル構成の問題は残るものの,気泡の基本的な挙動は理論的にも説明可能であることが判明した.

The temperature variation of platinum fine wire is recorded at high speed during the operation of saturation boiling, nucleation, migration and film boiling. The time series is different, the high speed is different, the analysis is different, the mutual information is calculated, the phase space is reconstructed, the time interval is different, the time series is different, the boiling is different. As a result, migration boiling, nucleate boiling and film boiling are mixed. Time series data is calculated quantitatively. As a result, nucleate boiling, film boiling, heat flux flux On the one hand, boiling occurs when the bubble is non-linear, and boiling occurs when the bubble is non-linear. Basic research on this topic includes the two-phase system of water and air, and the regulation of bubble growth and separation. The flow velocity of water in hot water is measured by nonlinear analysis. As a result, the bubble is seen in the periodic separation of the diameter and the complex, the bubble is gay and dry, and the mixture is generated. The high flow rate (boiling and high heat flux) is seen in the middle. Moreover, as a result of the implementation of the theoretical module construction, the problem of the precise module construction of the dry and composite components has become clear, and it has been clarified that the basic motion of the bubble may be explained by the theoretical module construction.

项目成果

庄司正弘 他2名: "非線形気泡力学に関する研究" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 32巻(未定). (1995)

Masahiro Shoji 等 2 人：“非线性气泡动力学研究”第 32 届日本传热研讨会论文集第 32 卷（待定）。

M.Shoji et al.: "Chaos of Boiling on a Small-size Heater" Proc.4th ASME/JSME Thornal Engineening Joint Conference. (未定). (1995)

M.Shoji 等人：“小型加热器上的沸腾混沌”Proc.4th ASME/JSME Thornal Engineering Joint Conference (1995)。