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液体金属を用いた2成分系衝突噴流による高温面熱伝達の研究

使用液态金属的二元冲击射流进行高温表面传热研究

基本信息

批准号：
63603530
负责人：
芹澤昭示
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyoto 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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63603530/
关键词：
液体金属二成分系二相衝突噴流流動機構高温面熱伝達

项目摘要

液位の大きい上向き伝熱面での伝熱性能の大幅改善を図るため、本年度は通常の衝突噴流の他に、壁境界を衝突面に対向し有する衝突噴流系を検討した。この目的に沿う変形流路として周期的軸対象層流剥離による伝熱促進が期待できる「平行ノズル」や、伝熱面に垂直な方向の乱れ成分のみが選択的に増大できると言われる「1/rノズル」に気泡流衝突噴流系を用いて、その流動特性や伝熱性能の評価を行った。(1)伝熱性能の評価:結論としては壁境界をもつ気泡衝突噴流によって伝熱性能を広範囲かつ大幅に向上させることができた。特に淀み点近傍では通常の液単相衝突噴流系によるものに比べ、凡そ3〜4倍に向上した。これは、壁境界と気泡の存在により局所乱流構造が変化したことに帰因する。また、チャンネル流れとして近似的に取扱うことが可能な領域全体で2倍程度の伝熱性能の向上が見られた。この二相流効果は気泡による液の加速度及び気泡通過時の残留液膜を通しての熱伝導の重ね合わせにより説明された。淀み点近傍とチャネル流れ領域との中間領域での流れ構造は大変複雑であり、気液間の相互干渉による乱れエネルギー散逸を極力押えるなどのノズル形状の改善を図ることにより一層の性能改善が望める。(2)流動特性の評価:グローバルな特性としての圧力損失の観点から「1/rノズル」が総合的に優れていると判断された。また流れ構造評価のため二相流の乱れエネルギー・バランスに基づく検討を行った。また、光学的手法を用いたボイド率分布の測定結果はドリフトフラックス・モデルで近似できること、及び気液間のスリップがないこと、従って、相対運動による液の乱れ促進は伝熱促進の主因にならぬことが判明した。(3)今後の予定:低沸点液-水、空気-低沸点液-水系による〓熱輸送効果の評価、並びに液体金属実験については現在、継続または準備中である。

The liquid level is large and the thermal performance is greatly improved. The current year's normal conflict jet is the same. The wall boundary is the conflict surface and there is a conflict jet system. The aim is to laminar flow peeling along the axis of the rectangular flow path and periodicity, and the thermal promotion is expected to be parallel and the hot surface is vertical and the direction is chaotic. The に嗗大できると语われる「1/rノズル」に気bubble flow conflict jet system を use いて, そのflow characteristics and や伝thermal properties のvaluation 価を行った of the divided のみが択. (1) Comments on the thermal performance: Conclusion: The thermal performance of the wall is high and the bubbles are colliding with the jet stream. The special feature is that the point of close contact with the liquid is usually 3 to 4 times higher than that of the liquid-to-liquid collision jet system.これは、The existence of the wall realm and the turbulent flow structure of the wall realm とに帰cause する.また, チャンネル流れとしてsimilar に扱うことがpossible to achieve 2 times the thermal performance of the entire field and の见られた. The two-phase flow effect is explained by the acceleration of the liquid in the bubble and the residual liquid film when the bubble passes through. The Yodo point is close to the field and the middle field is the flow structure. The performance improvement of the random れエネルギーdispersion and the improvement of the shape of the えるなどのノズル is the best. (2) Evaluation of flow characteristics: The characteristics of the flow characteristics and the pressure loss are the same as the point of the flow characteristics.また流れstructural evaluation価のため二phase流の乱れエネルギー・バランスに记づく検问を行った.また、Optical method いたボイド rate distribution の measurement results はドリフトフラックス・モデルでapproximate できること, and び気The main cause of the liquid between the liquid is the liquid and the heat is promoted. (3) In the future, it is planned to evaluate the heat transfer effect of low-boiling point liquid-water, air-air-low boiling point liquid-water system, and the liquid metal is currently being prepared.