ミスト冷却熱交換器における伝熱促進機構と高性能化の追究

雾冷却换热器传热促进机制与高性能的追求

• 批准号: 60045051
• 负责人: 林 勇二郎
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kanazawa University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60045051/
• 关键词: 伝熱促進; 高性能化; ミスト冷却; 熱交換器; 気液二相流; 液膜蒸発; 液滴運動

熱交換器の構成要素として、鉛直下降流中に置かれた表面が平滑な単一円管を対象としてミスト冷却の詳細が追究され、それに基づき運転条件の最適化とミスト冷却高性能管の開発が進められた。1.噴霧滴が衝突する円管前面での諸量(熱・物質移動量,せん断力,滴の衝突付着量)を液膜運動方程式(質量,エネルギー,運動量)に組み込むことにより、気流と液膜の問題が連結され一般性をもった解が導出された。解析結果と実験結果の対応は極めて良く、ここで提示された物理モデルならびに解析の妥当性が確認されると共に、円管前面におけるミスト冷却熱伝達の詳細が明らかとなった。2.以上の解析結果と実験的に得られた円管背面での液流に対する観察結果にもとづき、円管全面からのミスト冷却熱伝達が検討された。まず、ミスト冷却熱量Qを、単相流熱伝達Qc,液の蒸発潜熱Ql,衝突滴による冷却顕熱Qs,花下滴によるエンタルピー散逸Qfの総和で与え、それらを液の衝突量Mc,蒸発量Me,花下量Mf,濡れおよび乾き面積と関連づけることにより閉じた方程式を得た。以上の解析と実験との比較により、ミスト冷却における伝熱促進の機構が液滴噴霧量に依存する壁面濡れと関連づけて明らかとなった。3.液滴噴霧に対する無次元質量速度、壁面と主流の蒸気質量分率の差、ならびに管径基準のレイノルズ数の関数として導出された濡れパラメータ【G^*】を用いて伝熱促進率を整理し、両者の相関を得た。これによりミスト冷却における運転条件の最適化が決定される。4.円管背面での液の伸張性と下端部での離脱性を高めることにより、薄くかつ広い液膜の形成を意図し、溝付き,ワイヤ巻,メッシュ巻の表面構造管を供試した。実験によりそれらに対するミスト冷却の特性が明らかになるとともに、高性能管開発に対する目途を得ることが出来た。

Heat exchanger の components と し て, straight down stream に か れ が た surface smooth な 単 one has drifted back towards &yen; tube を like と seaborne し て ミ ス ト cooling の detailed さ が investigated れ, そ れ に base づ き の transport planning conditions optimization と ミ ス ト cooling high-performance tube の open 発 が into め ら れ た. 1. Spray drops が conflict す る has drifted back towards &yen; in front of the tube で の the quantity (hot material movement, せ ん breaking capacity, drop の conflict to pay the amount) を liquid film movement equation (quality, エ ネ ル ギ ー, exercise) に group み 込 む こ と に よ り, 気 と liquid membrane の problem が link さ れ general を も っ た solution が export さ れ た. Analytical results と be 験 results の 応 seaborne は extremely め て good く, こ こ で prompt さ れ た physical モ デ ル な ら び に parsing の justice が confirm さ れ る と に, has drifted back towards &yen; in front of the tube に お け る ミ ス ト cooling heat 伝 detailed が Ming da の ら か と な っ た. 2. The above analytical results と の be 験 に better ら れ た has drifted back towards &yen; the back tube で の flow に す seaborne る 観 examine results に も と づ き, has drifted back towards &yen; comprehensive か ら の ミ ス ト cooling heat 伝 da が beg さ 検 れ た. ま ず, ミ ス ト cooling heat Q を, 単 phase flow thermal 伝 Qc, steam の 発 latent Ql, conflict drops に よ る cooling heat 顕 Qs, flower drip に よ る エ ン タ ル ピ ー dissipative Qf の 総 and で and え, そ れ ら を fluid amount Mc の conflict, steamed 発 Me, spend the amount of Mf, moist れ お よ び dry き area と masato even づ け る こ と に よ り closed じ た を た equations . Above analytical と の be 験 と の is に よ り, ミ ス ト cooling に お け る 伝 hot promote の institutions が droplet spray quantity に dependent す る wall and moist れ と masato even づ け て Ming ら か と な っ た. 3. The droplet spray に す seaborne る no dimensional mass velocity, wall と mainstream の steamed 気 の poor quality score rate, な ら び に diameter benchmark の レ イ ノ ル ズ number の masato number と し て export さ れ た れ speech &drama パ ラ メ ー タ を with G ^ * 】 【 い て を finishing し 伝 hot promote rate, struck の phase masato を た. Youdaoplaceholder2 れによ スト スト cooling における operation 転 conditions <s:1> optimization が determination される. 4. Has drifted back towards &yen; the back tube で の liquid の stretching sex と bottom part で の from sexual を high め る こ と に よ り, thin く か つ hiroo い liquid membrane の form を meaning 図 pay き し, ditch, ワ イ ヤ 巻, メ ッ シ ュ 巻 の surface structure pipe を selected し た. Be 験 に よ り そ れ ら に す seaborne る ミ ス ト cooling の features が Ming ら か に な る と と も に, high-performance pipe.the 発 に す seaborne る mesh way を must る こ と が た.

项目成果

第23回日本伝熱シンポジウム. (1986)

第 23 届日本传热研讨会（1986 年）。

日本機械学会第63期総会講演論文集. No.801A. (1986)

日本机械工程师学会第 63 届会员大会论文集第 801A 号（1986 年）。

日本機械学会第63期総会講演論文集. No.802A. (1986)

日本机械工程师学会第 63 届会员大会论文集第 802A 号（1986 年）。