高温反応ガスなどからの高効率熱伝達

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分担課題ごとに記す。1.高強度乱流伝ば火炎の性質を静電探針を用いて調べ、前年度までの研究で明らかにした火炎の乱れによって火炎の反応帯が増加していることを確認した。また、高出力のレーザ光散乱から、レーザ光に沿っての気体の温度分布を求めた。2.超臨界雰囲気中でのノルマルドデカン液滴の蒸発と燃焼過程を、高圧容器中の高温壁面上で観察した結果、雰囲気の種類による蒸発寿命時間の違いや、燃焼終了時間の圧力依存性の壁面温度による変化が明らかになった。3.多孔性ふく射変換体を反応装置に応用した場合の1次元モデル伝熱解析と実験を行い、メタンー水蒸気から水素を得る改質反応に関し、両者はよい一致を示した。また燃料電池用改質器としても高い性能が期待できる。4.高温回流風洞を建設し、1500Kまでの流動層実験を行った。中低温域では、ガス入口温度で定義した熱伝達率で統一的に記述することができた。高温域では粒子の付着・凝集現象が見られ、流動化と伝熱が劣化した。5.液滴の蒸発およびプール沸騰伝熱に対して、電場の印加が熱伝達率の増大にきわめて有効であること、またその原因は電場によって気液界面の不安定が促進されて気固接触の頻度が増すことによることを確認した。6.与熱流体が水蒸気の場合の直接接触式熱交換器として気泡塔を用い、水蒸気泡とヘプタン液との間の伝熱実験を行った。その結果、気泡内の水蒸気が拡散により移動し、界面で凝縮する現象が、全体の伝熱現象に対し支配的であることがわかった。7.混合媒体の垂直管内上昇流におけるドライアウトの発生条件およびポストドライアウト域の伝熱特性を明らかにした。またサブクール液単相域、核沸騰域、および二相強制対流域の伝熱特性を予測する熱伝達整理式を得た。