円板間流れに生ずる周期的層流はく離と熱伝達促進機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

平行円板間の外向き放射状流れにおいては、レイノルズ数がある値以上になるとはく離が発生する。従来、このはく離現象については、通常のデイフュ-ザ(壁面間距離が流れ方向に増大)内流れに発生するはく離と同様にはく離泡は壁面上に定常的に存在するものと考えられていた。しかし、最近本研究代表者等により円板間放射状流れに生ずるはく離現象はけして定常ではなく、ある半径位置において2枚の壁面上から交互に周期的自励振動的層流はく離が軸対称に発生し、その結果をそれよりも下流域の熱伝達率は著しく促進されることが新たに見出され、報告されている。本研究は、この新たに見出されたユニ-クな現象について(1)流れの可視化および変動流速の測定:レ-ザ-光を用いたライトシ-ト法により、円板間流れを円板中心軸を含む面で光切断し、はく離泡の構造とその時間的推移の挙動を明らかにし、はく離現象の全体像を把握するとともに、レ-ザ-流速計を用いてはく離発生により生ずる周期的変動流速を計測・解析した。(2)熱伝達特性の測定:現有の熱伝達実験装置を改良するとともに、円板の幾何学的形状を変えた5種類の伝熱円板を作成し、幅広いレイノルズ数範囲について、局所熱伝達率の半径方向布を測定した。その結果、(1)はく離発生現象のより広範な全体像を把握し、(2)はく離の発生条件と発生機構を解明するとともに、(3)はく離発生時の伝熱特性を明らかにした。