EHD的な乱れの構造、発生機構と伝熱促進効果の解明
阐明类EHD扰动的结构、产生机制和传热促进效应
基本信息
- 批准号:03650170
- 负责人:
- 金额:$ 1.22万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
- 财政年份:1991
- 资助国家:日本
- 起止时间:1991 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
圧力損失の増加を最小限に抑え熱伝達率を大巾に増加させる方法として、電場により境界層近傍のみを能動的に乱流化させることを試み,この現象の基礎的・ミクロ的観点からのメカニズムの解明を行った。まずこのEHD(電気流体力学)を用いた伝熱促進法の有効性を実証するため、微少圧力差測定法を新たに考案し低流速時の圧力損失測定を行って熱伝達率の増加割合と圧力損失の増加割合の比を調べた。印加電圧5KVという高電圧印加により、電圧を印加しない場合にくらべ熱伝達率の増加の割合の方が圧力損失増加割合より大きく,さらにRe数の小さい方がその増加割合が大きいことが明らかになった。次に、この強制対流場での流動特性を解明する ため、2次元LDVによる流れ及び印加電圧・電流につきパワ-スペクトラムの測定を行った。Reが小さい層流で電圧を印加すると流れのパワ-スペクトラムは低周波数で大巾に増加し乱れを起していることがわかった。この時電流のパワ-スペクトラムをみると、1Hz,8Hzとその高周波などが流れに影響を与えている要因であろうことがわかった。Re数が大きい時も同様に1Hz以下で流れのパワ-スペクトラムの増加がみられた。これらEHDの乱れ発生は流れに垂直な電場方向にじょう乱されていることがわかった。なお、電圧のパワ-スペクトラムも電流と同様な傾向があったが,この変動巾は印加電圧の0.3%以下と小さかった。以上の実験結果をもとに、EHD的な乱れの発生機構を考察した。乱れは流れ方向より電場方向に強く現れ、その要因は電流にあることがわかった。すなわち,電流をイオンの移動として捕え,イオンと作動流体分子の衝突によりEHDの強制対流現象が発生していると考えられることを理論的にオ-ダ-計算を行って示した。
The minimum increase of pressure loss, the large increase of heat transfer rate, the method of turbulence near the boundary layer, the boundary layer, the method of turbulence near the boundary layer, the boundary layer, the method of turbulence near the boundary layer, the boundary The effectiveness of the EHD(Electrical Hydrodynamics) method is demonstrated by the use of the heat transfer enhancement method, and the pressure loss measurement at low flow rates is investigated by the micro-pressure difference measurement method. In the case of high voltage and high voltage, the heat transfer rate increases, the pressure loss increases, and the Re number increases. The flow characteristics of the secondary and secondary stress potential currents are analyzed and measured. In the case of laminar flow, the frequency of the flow increases. The main reason for the influence of high frequency current is that the frequency of current is 1Hz,8Hz and so on. Re number is larger than 1 Hz, and the current is smaller than 1 Hz. The EHD is generated in a direction perpendicular to the electric field. The voltage is less than 0.3%. The above results show that the EHD is an important component of the development mechanism. The direction of the current is different from the direction of the electric field. The occurrence of stress current phenomenon in EHD due to the collision of actuating fluid molecules and the movement of electric current is shown in the theoretical calculation.
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
石黒 博,永田 真也,矢部 彰,成合 英樹: "電気流体力学的(EHD)効果を用いた壁面近傍の流れの攪乱による管内強制対流熱伝達の促進" 日本機械学会論文集(B編). 57. 3896-3903 (1991)
Hiroshi Ishiguro、Shinya Nagata、Akira Yabe、Hideki Narai:“利用电流体动力学 (EHD) 效应通过管壁附近的流动扰动促进管道中的强制对流换热”,日本机械工程师学会会刊(B 版)57。 .3896-3903 (1991)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
矢部 彰,片山 隆,成合 英樹: "EHD効果を用いた壁面近傍の流れの攪乱による管内強制対流熱伝達の促進(第2報)" 日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1992)
Akira Yabe、Takashi Katayama、Hideki Narai:“利用 EHD 效应通过管壁附近的流动扰动促进管道中的强制对流换热(第二次报告)”日本传热研讨会论文集(1992 年)。
- DOI:
- 发表时间:
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