パルス電場による固気混相流の制御と伝熱促進

脉冲电场控制固气多相流及促进传热

• 批准号: 05750187
• 负责人: 多田 幸生
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750187/
• 关键词: 伝達促進; 固気混相流; 電場; 中空粒子

自然エネルギーの開発を始めとするこれからのエネルギー対策においては,熱交換器の高性能化は必須の課題であるが,その基本は伝熱促進にある.本研究は,気流中に微細な固体粒子を分散させた固気混相ダクト流に電場を付与することにより,壁面近傍での気流乱れの生成や粒子の壁面衝突などを能動的に制御し,それによる伝熱促進を図ろうとするものである.具体的には,伝熱促進に対する粒子の機能化を目標に,物性の異なる中空ガラスならびに中空カーボン粒子を供試した流動・伝熱実験と単粒子運動の解析により,粒子運動のEHD制御が流れ場および壁面熱伝達に及ぼす影響について検討し,以下の研究成果を得た.1.電場が付与された流れ場(EHD場)において,中空ガラス粒子は流れ方向に交番する壁面偏り流れを繰り返す.また,より導電性に優れる中空カーボン粒子は,流路壁面間をジグザグに往復運動する.2.気流速度は,粒子の添加及び電場付与によりやや低下するが,中実粒子と比較して低下割合は小さい.3.中空ガラス粒子を用いた場合,印加電圧,ロ-ディング比を増加させることにより熱伝達の向上がみられ,電場付与が有効であることが明らかとなった.またロ-ディング比一定の条件では粒径の小さい粒子ほど,あるいはダクト平板の間隔が狭いほど高い熱伝達率が得られた.4.熱伝達率と粒子による熱輸送量の相関が認められた.5.中実粒子と比較して数密度を大きくできる中空粒子は,同一の印加電圧のもとでは,より広い範囲で熱伝達を制御できることがわかつた.

The development of natural heat exchanger is the first step in the process of heat exchanger development. In this study, fine solid particles dispersed in gas flow, solid phase mixed flow, electric field applied, gas flow generated near the wall, wall collision of particles, active control, heat transfer promotion, heat transfer, etc. Specifically, heat transfer promotes the functionalization of particles, and physical properties vary from hollow to hollow. Particles are tested for flow, heat transfer, and analysis of particle motion. EHD controls particle motion. Flow field and wall heat transfer are discussed. The following research results are obtained. 1. Electric field is applied to flow field (EHD field). Hollow particles flow in opposite directions. Wall deflection flow in opposite directions. 2. The velocity of the gas flow is low due to the addition of particles and the decrease of the electric field. 3. When the hollow particles are used, the electric voltage is increased due to the increase of the heat transfer ratio. The electric field gives rise to a bright future. 4. Correlation between heat transfer rate and particle heat transport. 5. Comparison of particle number density with hollow particle number density.

项目成果

多田幸生: "電場による固気混相流の制御と伝熱促進" 日本機械学会 第71期総会講演会 講演論文集. (発売予定). (1994)

多田幸男：“电场对固气多相流的控制和传热的促进”日本机械工程学会第71届会员大会论文集（待出版）（1994年）。