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最適伝熱管配置による固気二相流動の安定化と粒子の局所循環増進による伝熱促進

通过优化传热管布置稳定固气两相流，并通过增强颗粒局部循环促进传热

基本信息

批准号：
03203229
负责人：
熊田雅弥
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度の一列水平管群における管外熱伝達の促進手段としての脈動流動層の成果を総括し、引続き管群の管内熱伝達の促進に適用し、その有効性を明らかにした。1.圧力損失管群の圧力損失は、前縁形状(シャ-プエッジ)、助走区間、粒子挿入、および分散板等のため十分発達した管内層流の場合の圧力損失より著しく増加する。しかし、脈動流による影響は振幅、周波数によらずほとんどない。ただ、流速の増加と共に層流の結果に漸近する傾向を示す。これは、流速の増加と共に層が膨張し、浮遊粒子密度が希薄化するためでである。2.平均熱伝達特性基本的に定常流も脈動流も流速に対する平均熱伝達特性は、管外熱伝達の場合と同様、流速の増加と共に増加し流動化開始速度の2倍近傍で最大熱伝達率を示し、その後減少し粒子を挿入しない単相流の値に漸近する傾向を示す。脈動流の影響は、周波数、振幅によらず低速域と高速域で熱伝達率が増加するが、最大熱伝達率はほとんど変化しない。これは浮遊粒子密度がある値以上になるとその効果は飽和するためと思われる。熱伝達の最大増加率は、単相流の値の約3倍で、5〜7Hz近傍で見られる。振幅の影響は極めて敏感であり、ある流速以上になると伝熱面の管内から粒子が飛散し熱伝達率は低下する。定常流の場合、スラッギングやチャネリングが発生し、管群間の熱伝達率の不均一性は大きいが、脈動流の場合均一性は極めてよい。全般的に管内流の場合、伝熱管長が重要な因子となる。これは粒子が脈動振幅の値によって管内に停留することなく、管下流端の拡大部に停留し、循環が弱められるためである。

In the past year, a series of horizontal tubes were used to promote the heat transfer outside the tubes. The results of the pulsating flow layer were summarized, and the heat transfer inside the tubes was introduced. The application of the heat transfer inside the tubes was clarified. 1. Pressure loss Pressure loss of tube group increases when laminar flow occurs in tubes due to pressure loss of tube group, shape of front edge, assist zone, particle ingress, dispersion plate, etc. Pulsating flow affects amplitude and frequency. The tendency of laminar flow to increase and decrease is shown. The increase in velocity, expansion of the atmosphere, and decrease in the density of airborne particles 2. Average heat transfer characteristics Basic steady-state flow, pulsatile flow velocity, average heat transfer characteristics, uniform heat transfer outside the tube, increase of flow velocity, increase of maximum heat transfer rate near twice the onset velocity of fluidization, decrease of particle penetration, and asymptotic tendency of single-phase flow. The influence of pulsatile flow on the heat transfer rate increases in low speed and high speed regions, and the maximum heat transfer rate increases in low speed and high speed regions. The density of suspended particles is higher than that of the ground particles. The maximum increase rate of heat transfer is about 3 times higher than that of single-phase current, and 5 ~ 7Hz is nearby. Amplitude affects the sensitivity of particles to the flow velocity, and the dispersion of particles in the heat transfer surface and the heat transfer rate decreases. In the case of steady flow, the heat transfer rate between tubes is uneven, and in the case of pulsating flow, the uniformity is extremely high. In all cases, heat pipe length is an important factor in pipe flow. The amplitude of the particle pulsations in the tube remains low, and most of the particles in the downstream end of the tube remain low.