ERFによるアクティヴ伝熱制御に関する基礎的研究

基于ERF的主动传热控制基础研究

• 批准号: 07750182
• 负责人: 多田 茂
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750182/
• 关键词: 電気粘性流体; 単純剪断流; 定常電場; 見かけ相似則; ビンガム流体; 熱伝達率

電場が作用した状態の電気粘性流体は異方性の懸濁液であり,その伝熱特性については,熱物性はおろか熱伝達特性も現時点では明らかにされていない.申請年度では,電気粘性流体の平行平板間定常流について,その伝熱特性,とくに流路壁面で加熱される場合の流体の熱伝達率と作用電場との関係を明らかにした.供試流体の選定であるが,電束密度一定の電場作用下でも分散媒と粒子の組み合わせや混合重量比の違いにより流体の見かけの粘度が大きく変化するため,本研究では市販品を使用した.アクリル樹脂の平行平板流路を設け,その流路の一部に直流高電圧発生装置を設置し,数kV/mm程度の局所電場を発生させた.流路の片面の一部を等熱流束条件下で加熱し,加熱域,加熱上下流域の壁面温度変化を測定し,熱輸送量と流体流量・電場強度との関係を明らかにした.加熱は流路に沿ってステンレス箔を設置し,それに交流電流をかけることによりジュール熱を発生させて行った.まず,流体工学上重要なパラメーターである管摩擦抵抗係数を求め,それをビンガム流体の支配方程式を用いて求めた見かけレイノルズ数で整理し,ムーディー線図を得た.その結果,ERFの管摩擦係数がビンガム流体として整理できることが判明し,ERFの単純剪断流の流れ場については,その詳細が明らかになった.熱伝達特性については,見かけレイノルズ数が同じである場合,ERFの熱伝達率が電場の強さに比例することが判明した.

Electric viscous fluids under the action of an electric field are anisotropic suspensions, thermal properties, and current points. Application year: steady flow of electrically viscous fluid between parallel plates, heat transfer characteristics, heat transfer rate of fluid in the case of heating of flow path wall, electric field, etc. The selection of the test fluid, the composition of dispersed particles and the mixing weight ratio under the action of electric field with a certain electric beam density, the viscosity of the fluid and the use of commercial products in this study. The parallel plate flow path of the resin is set up, and a DC high voltage generator is set up in one part of the flow path, and a local electric field of several kV/mm is generated. A part of the flow path is heated under the condition of constant heat flux, and the temperature of the wall surface of the upper and lower basin is measured. The relationship between the heat transfer amount and the fluid flow rate and the electric field intensity is clearly defined. The heating circuit is set up along with the foil, and the AC current is generated along the foil. In fluid engineering, it is important to find the friction resistance coefficient of the tube. As a result, the ERF tube friction coefficient is determined by the fluid arrangement, and the ERF tube friction coefficient is determined by the pure shear flow field. When the number of heat transfer characteristics is the same, the ratio of the heat transfer rate of ERF to the intensity of electric field is determined.