氷蓄熱の高性能化のための過冷却の研究

提高冰蓄热性能的过冷研究

• 批准号: 62550146
• 负责人: 斎藤 彬夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550146/
• 关键词: 氷蓄熱; 過冷却; 伝熱面性質の影響; 冷却速度の影響; 氷発生確率

冷却伝熱面の表面において過冷却状態となった純水中に突然, 鉢状の氷が発生し, 過冷却が解消するメカニズムを伝熱面の材質, 機械的性質, 冷却速度と関連づけて基礎的に検討することにより, 過冷却を軽減して氷蓄熱の性能を向上させるための方策を研究した. 先ず, 表面にバフ研磨, 電解研磨, 金めっき, ニッケルめっき, クロムめっきをそれぞれ施した5種類の銅製伝熱面と, 平均直径6μm程度の銅りけうしを空隙立約20%に焼結した多孔性伝熱面を用いて, 純水を0.2〜0.5K/Sの割合で冷却し, 伝熱面上に氷が発生した時の伝熱面過冷却度と氷の発生位置を繰返し測定し, 結果を各伝熱面毎に伝熱面過冷却度と氷の発生する頻度の関係とて統計的に整理した. また電解研磨銅面について, 液体窒素により冷却速度を0.5, 0.2, 0.8K/Sの一定値に保った, より厳密な実験を行い, 冷却速度と過冷却解消温度の関係を検討した. 次に単位面積の伝熱面上に単位時間で氷が出現する確率(氷発生確率)を定義した確率的な解析を行い, 上記の実験データを冷却過程を考慮して整理することにより, 各伝熱面の氷発生確率を過冷却度の関数として解析的に定めた. その際, 伝熱面の温度分布をも考慮する一般的な解釈方法を導入した. 上記の研究を通じて, 電熱面上の微細な凹凸や冷却速度が過冷却の解消に支配的な影響を及ぼすことが明らかとなったので, 電解研磨銅面について, 解析的に得られた氷発生確率を用いて, 種々の冷却速度のもとでの過冷却解消頻度分布を計算し過冷却軽減効果を考察した. さらに, 表面の劣化にともなう氷発生確率の終日変化を長時間にわたる多数回の実験により検討た.

The surface of the cooling surface is in the state of supercooling. In pure water, sudden, cup-like heat generation occurs. Supercooling is released. The material of the cooling surface, mechanical properties, cooling speed are related to the basic analysis. First, surface grinding, electrolytic grinding, gold, nickel, copper, copper, The results show that the relationship between the supercooling degree and the occurrence frequency of heat transfer surface is statistically analyzed. The relationship between cooling rate and supercooling temperature is discussed. The accuracy rate of occurrence of the single position time on the heat transfer surface is defined and analyzed. The cooling process is considered in the above note. The accuracy rate of occurrence of each heat transfer surface is determined by the degree of supercooling. In this case, the temperature distribution of the heat transfer surface is considered. In the above study, the influence of the cooling rate on the supercooling effect of the fine irregularities on the electro-thermal surface was investigated. In addition, the surface degradation and the accuracy of the day-to-day degradation and the majority of the return process are discussed.