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ふく射性ガスの非灰色性質を利用した高効率熱交換器の開発

利用放射性气体非灰色特性研制高效换热器

基本信息

批准号：
60045039
负责人：
宮内敏雄
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Energy Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.理論的研究:平行吸熱面で囲まれた流路内の二次元層流流動系を対象とし、吸熱面間の中間位置に固体面を入れた場合の伝熱促進効果を数値解析により明らかにした。気体としては炭酸ガス・水蒸気および燃焼ガスを対象とし、一様温度で入口より流入するものとする。初めに炭酸ガスを対象とした数値解析を行ない、固体面を配することにより吸熱面への伝熱量は入口近傍を除き約80%増加すること、この伝熱促進効果は主としてふく射伝熱促進によるものであることを明らかにした。また主として対流ふく射変換による伝熱促進を表わす灰色ふく射解析結果は入口近傍を除き高々30%の伝熱促進効果を予測するにすぎず、気体の非灰色性質に基づくふく射伝熱効果が主要な役割を果たしていることが明らかとなった。水蒸気、燃焼ガスの場合にも同様な伝熱促進効果が予測され、水蒸気の場合には約60%、燃焼ガスの場合には約70%の伝熱促進効果が期待できる。2.実験的研究:ふく射性ガスの非灰色性質に基づくふく射伝熱促進効果を実験的に検証するために実験的研究を行なった。燃料の都市ガスおよび空気は燃焼部で燃焼し、生成された高温燃焼ガスは絞り部を経て測定部に導入される。測定部は10cm×50cmの長方形断面を有しており、側壁はすべて水冷されている。燃焼ガスの温度測定はPt/Pt13%Rh熱電対により行ない、熱電対からのふく射損失に対して補正を施した。また燃焼ガス組成の測定はガスクロマトグラフにより行なった。吸熱面、固体面ともピロマルク塗装した黒体面の場合について、冷却水流量と冷却水温度上昇から伝熱量を求め、伝熱促進効果の測定を行なったところ、理論で予測される伝熱促進効果が得られ、ふく射性ガスの非灰色性質を利用した伝熱促進効果を実験的に検証することができた。

1. Theoretical study: two-dimensional laminar flow system in parallel heat absorbing surfaces, numerical analysis of heat promotion effects in solid surfaces at intermediate positions between heat absorbing surfaces The temperature of carbon dioxide, water vapor and combustion is different. For example, the heat of carbon dioxide is increased by about 80% in the vicinity of the inlet. The results of the gray scale analysis show that 30% of the heat promotion results are predicted near the entrance. The heat transfer promotion effect of the same type in the case of water vapor and combustion is predicted, and the heat transfer promotion effect of about 60% in the case of water vapor and about 70% in the case of combustion is expected. 2. Practical research: practical research on radiation and non-gray properties The fuel is produced in the combustion part of the air and is introduced into the combustion part of the air. The measuring part has a rectangular section of 10cm×50cm, and the side wall is water-cooled. The temperature measurement of combustion is based on Pt/Pt13%Rh thermal conductivity, thermal conductivity and radiation loss correction. Determination of combustion composition Heat absorption surface, solid surface, coating black surface, cooling water flow rate, cooling water temperature rise, heat calculation, heat promotion effect measurement, theoretical prediction, heat promotion effect measurement, radiation, non-gray property utilization, heat promotion effect measurement, heat promotion effect evaluation.