管群ミスト冷却熱伝達に及ぼす離脱液滴の影響

脱离液滴对管组雾冷却传热的影响

• 批准号: 05650219
• 负责人: 松田 理
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Ishikawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05650219/
• 关键词: ミスト冷却熱伝達; 管群; 水平噴霧気流; 液供給分布

ミスト冷却の伝熱において液供給は重要な問題となるが,熱交換器など管群の場合,それは気流中の噴霧液滴と各管からの離脱液滴とによる。後者による供給については管群構成各管で一様でなく,離脱落下を始めとする液滴の動的挙動と加熱条件により量,質(熱)的に異なり,前者に比べ熱伝達への影響がより複雑となる。本研究では,水平噴霧気流中に4列9段の千鳥配列管群を設置しミスト冷却実験を行い,離脱液滴による各管への液供給を明らかにすることにより熱伝達への影響を追求した。以下に得られた成果を示す。1.管群構成各管からの離脱液滴の動的挙動の観察により液供給の量的効果が明かとなった。(1)比較的低流速の場合(本実験ではU∞≦2.5m/s),いずれの管においても衝突捕捉される液滴は,管下端で懸垂液となり直下へ落下離脱する。従って,離脱液滴による液供給はそれぞれの直下管に限られ,結果として管列に関係なく下段管ほど多くの液を受けることとなり,その量は等比級数的に増加する。(2)高流速の場合,離脱液滴は気流によってより後方へ運ばれるため,直下管よりむしろ管列間あるいは後列それも下方に位置する管に衝突捕捉される割合が多くなる。即ち,流速の増加と共に直下管に対する液供給の効果は減少し,後列下段管に対する量的効果として現われるようになる。2.管下端での懸垂液の温度測定により離脱液滴の質(熱)的効果は,主流温度と関係し離脱液温がそれと等しく高温の場合,液膜蒸発による潜熱輸送が大きくなり熱伝達は高く,効果が大きいことが明かとなった。また,主流温度と異なる場合,低温液滴の方が顕熱輸送は大きく熱伝達に及ぼす質的効果は大きいと言える。3.噴霧液滴と離脱液滴に基づく各管への液供給量を解析し,管群内の液供給分布と熱伝達の関係を求めた。

In the case of heat exchangers and tube groups, the spray droplets in the heat exchanger flow and the separation droplets in each tube are important problems. The latter is different in quantity and quality (heat) from the former in quantity and quality (heat), while the latter is different in quantity and quality than the latter in heat transfer. In this study, the effects of the cooling system on the liquid supply to the four rows and nine segments of the horizontal spray tubes were investigated. The results are shown below. 1. The effect of the movement of the separated liquid droplets in each tube group is obvious. (1)Compared with the case of low flow velocity (this example is U∞ ≤ 2.5m/s), the liquid droplets in the middle of the tube are trapped by collision, and the suspension liquid at the lower end of the tube falls straight down and separates. As a result, the liquid supply to the separation drop is limited to the lower tube, and the liquid supply to the lower tube is increased by the proportional series. (2)In case of high flow velocity, the separation liquid drops are separated from each other in the backward direction, and the separation liquid drops are separated from each other in the backward direction. That is, the increase in flow velocity and the decrease in liquid supply in the lower part of the column result in the decrease in liquid supply in the lower part of the column. 2. The temperature measurement of the suspension at the lower end of the tube shows the effect of the mass (heat) of the separated droplets on the main flow temperature and the relationship between the temperature of the separated droplets and the high temperature. The latent heat transfer during the evaporation of the liquid film is large and the heat transfer is high. When the mainstream temperature is different, the heat transfer of low temperature droplets is large, and the heat transfer effect is large. 3. The relationship between spray droplets and separation droplets, liquid supply quantity of each tube, liquid supply distribution and heat transfer in the tube group was analyzed.