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回転磁場による磁性流体の熱・磁気対流に関する基礎研究

旋转磁场引起的磁性流体中的热对流和磁对流基础研究

基本信息

批准号：
07650220
负责人：
澤田達男
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650220/
关键词：
磁性流体回転磁場自然対流磁気対流二重円筒熱伝達

项目摘要

磁性流体が満たされた二重円筒容器内に回転磁場を印加し,磁性流体の対流現象および,その伝熱特性がどのように磁場によって変化するかを調べた。磁場の印加は,二極および四極の三相電動モータによって行った。対流現象を感温液晶シートによって可視化し,その様子をビデオカメラによって撮影を行った。内部の温度分布を容器後方から挿入した熱伝対によって計測し,ヌッセルト数を求めた。主な研究結果およびその成果は以下の通りである。1.最初高温内円筒上部に生じたプルームは磁場によってその回転方向に傾斜するように発達し,やがて内円筒を覆うようになり,伝熱機構が対流からあたかも伝導へと遷移する傾向が見られた。その傾向は,印加磁場の強度,回転周波数の増加と共に顕著となった。2.上述の伝熱機構遷移はヌッセルト数の変化からも定量的に判断できた。3.内円筒を低温,外円筒を高温にした場合,磁気体積力が対流を不安定にさせる要因となり,流れ場が乱れる事が明らかとなた。4.回転磁場印加による対流熱伝達機構を解明するために,流体の浮力と磁気体積力の釣り合いを考慮した無次元数を新たに提案し,それによって,本実験結果をうまく説明する事が可能となった。

The magnetic field in the double cylinder container of the magnetic fluid is adjusted, and the thermal characteristics of the magnetic fluid are adjusted. The magnetic field is divided into two poles and four poles, and the three-phase electric field is divided into three phases. The phenomenon of liquid crystal display is visualized, and the phenomenon of liquid crystal display is visualized. The internal temperature distribution is measured through the heat transfer from the rear of the container to the outside, and the total temperature is calculated. The main results of the study are as follows: 1. At first, the upper part of the inner tube at high temperature is inclined to the magnetic field, and the inner tube is inclined to move. The magnetic field intensity and the number of return cycles increase. 2. The heat transfer mechanism described above is based on the quantitative analysis of the number of heat transfer mechanisms. 3. When the inner cylinder is at low temperature and the outer cylinder is at high temperature, the magnetic force is unstable due to the flow field. 4. The magnetic field of the return flow is caused by the heat transfer mechanism. The buoyancy of the fluid and the magnetic volume force of the return flow are considered to be new. The results of this study are explained in detail.