沸騰における蒸気塊の非線形挙動の研究

沸腾过程中蒸汽质量的非线性行为研究

• 批准号: 07650238
• 负责人: 庄司 正弘
• 金额: $ 1.6万
• 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: 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-07650238/
• 关键词: 沸騰; 気泡; 蒸気塊; 非線形力学; カオス

高熱流束沸騰で観察される蒸気塊(合体2次気泡)の挙動(離脱気泡径や離脱周期)は複雑な非線形挙動を示す.本研究では,気泡生成の基本的な非線形挙動を明らかにするための基礎研究として.まず空気-水系における気泡の生成,離脱,気泡間の干渉と合体についての実験を行い,各プロセスのモデル化を行い,非線形方程式を構成し,理論と実験を比較検討した.すなわち,実験においては,内径0.7mmのガラス管を用い,下端から空気を供給し,水中で気泡を発生させ,その時の気泡離脱系,離脱周期を高速度ビデオで観察すると共に,それらの挙動に起因するガラス管出口近傍での流動を熱線流束計で捉え,これを非線形力学解析のための時系列データとした.空気流量(本実験では唯一の変化パラメタ)の増加につれ.気泡は周期的なものから非周期的なものへと分岐現象を示す.これは成長気泡が先行気泡と干渉あるいは合体する結果として現れるものである.気泡に作用する慣性力,浮力,動圧,表面張力,抗力を考慮して運動を解析し,離脱気泡の水中上昇速度を取り入れて干渉,合体条件することにより上記の複雑な気泡の挙動が一つの方程式系で説明出来ることが判明した.こうした孤立気泡の複雑性は核沸騰における孤立気泡域と合体気泡域の存在に関連したものと考えられる.そこで,YAGレーザーを用い,金属薄を裏面からスポット加熱することにより気泡を発生させ,その挙動を観察する実験装置を計画,製作中であるが,現在はまだその結果を得るに至っていない.

High heat flux beam boiling is observed in the vapor block (second order bubble) and the complex nonlinear motion is shown. This study is a fundamental study of the fundamental nonlinear dynamics of bubble formation. The formation, dissociation, interaction and combination of gas bubbles in air-water system are discussed in detail. The inner diameter of the tube is 0.7mm, the lower end of the tube is supplied with air, bubbles are generated in the water, and the time series of air bubbles are separated from the system. The separation period is high. The hot line flow meter is used to detect the flow near the outlet of the tube. The nonlinear mechanical analysis is used to analyze the time series. Increase in air flow (originally only variable). The periodic and nonperiodic phenomena of bubbles are shown. This is the first time I've seen a woman. The hypothetical force, buoyancy, dynamic pressure, surface tension and resistance of the bubble are considered. The motion of the bubble is analyzed. The rising speed of the bubble in the water is determined. The combination conditions are described in the equation system. The complex nature of isolated bubbles, nucleate boiling, isolated bubbles, complex bubbles and their existence are related. For example,YAG is used in metal thin films. For example, it is used in metal thin films.

项目成果

庄司正弘,前田淳,藤井眞吾: "気泡の非線形挙動に関する研究" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 32-1. 257-258 (1995)

Masahiro Shoji、Jun Maeda、Shingo Fujii：“气泡非线性行为的研究”第 32 届日本传热研讨会论文集 32-1（1995）。

庄司正弘,久島弘太郎,前田淳: "水中における単一空気泡生成過程における非線形現象の研究(仮題)" 第15回混相流シンポジウム講演論文集. 15(未定). (1996)

Masahiro Shoji、Kotaro Kushima、Jun Maeda：“水中单个气泡生成过程中的非线性现象的研究（暂定标题）”第 15 届多相流研讨会论文集 15（待定）。