液体ヘリウムの熱伝達特性の表面処理及び伝熱面角度依存性

液氦传热特性的表面处理和传热面角度依赖性

• 批准号: 07750249
• 负责人: 岩本 晃史
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 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-07750249/
• 关键词: 熱伝達; 大面積伝熱面; 伝熱面角度依存性; 表面処理率依存性

大面積伝熱面からの熱伝達特性の伝熱面角度依存性及び表面処理率依存性について評価を行った。本研究は浸漬冷却型大型超伝導磁石の冷却安定性解析に適用可能な熱伝達の測定を目的としている。サンプルは18mm×76mmの伝熱面を持ち、表面処理として黒化処理を施した。その黒化処理率は0、50、75、90、100%と系統的に変化させた。同時に伝熱面角度依存性の評価を行ったが、角度を0°(伝熱面:水平上向き)〜90°(伝熱面:垂直)〜180(伝熱面:水平下向き)と変化させた。伝熱面角度依存性に関しては0°〜180°へと伝熱面角度の増加に伴い、限界熱流束は単調に減少した。最小熱流束は90°付近で最大となるが、角度の変化に伴う特性の大きな変化は見られなかった。この結果をこれまでに伝熱面角度依存性について考察されてきた結果と比較すると、限界熱流束の絶対値としては他の研究による結果と比較し減少が見られた。これは大面積にしたことによる影響が現れたものと考えられる。相対的には特性の伝熱面角度依存性の傾向は一致しており、測定手法に誤りはなかったと考えられる。次に表面処理率依存性については、表面処理率を0%から100%と増加させることにより限界、最小熱流束の向上が見られた。実験結果では限界、最小熱流束の表面処理率依存性に特異な傾向が見られ、限界熱流束はほぼ50%までは一定でありそれ以上で限界熱流束の増加がはじまる。最小熱流束はほぼ50%までに増加が終了し、それ以上では一定値となるという結果が得られた。この不連続性は黒化処理と銅裸面の核沸騰状態の熱伝達率が異なることに起因するものである。考察の結果、熱伝達特性の表面処理率依存性はそれぞれの表面処理の熱伝達の表面処理率に対する複合則により決定するということが実験結果及び解析により明らかとなった。

The dependence of the heat transfer characteristics of large-area heat transfer surfaces on the angle of the heat transfer surface and the dependence on the surface treatment rate are discussed. This study is aimed at analyzing the cooling stability of immersion-cooled large-scale superconducting magnets for the purpose of measuring thermal conductivity. 18mm×76mm heat transfer surface treatment, surface treatment and black treatment The treatment rate of black is 0, 50, 75, 90, 100% and the treatment rate of black system is 0, 50, 75, 90, 100% and the treatment rate of black system is 0, 50, 75, 90, 100% and the treatment rate of black system is 0, 50, 75, 90, 100%. At the same time, the angle dependence of the hot surface is evaluated. The angle is 0°(hot surface: horizontal upward)~ 90° (hot surface: vertical)~ 180 °(hot surface: horizontal downward). Heat transfer angle dependence is 0° ~ 180°, heat transfer angle increases, limit heat flux decreases. The minimum heat flux is 90°, the maximum is 90°, the angle is 90 °, and the characteristic is 90 °. The results of this study are dependent on the angle of the thermal surface. The results of this study are compared with the results of the study of the thermal surface. A large area of land was destroyed. The relative characteristics of the thermal surface angle dependence tend to be consistent, and the measurement method is incorrect. Second, the dependence of surface treatment rate is zero, the surface treatment rate is zero, the minimum heat flux is zero, and the minimum heat flux is zero. The results show that the dependence of the minimum heat flux on the surface treatment rate tends to be different from that of the limit heat flux, which is 50% higher than that of the limit heat flux The minimum heat flux increases by 50%, and the minimum heat flux increases by 50%. The heat transfer rate of the discontinuous heat transfer process and the nucleate boiling state of the copper bare surface are different. The result of the investigation, the dependence of the heat transfer characteristics on the surface treatment ratio of the surface treatment, the composite of the heat transfer characteristics and the surface treatment ratio, the determination of the heat transfer results and the analysis of the heat transfer characteristics, and the analysis of the heat transfer characteristics of the surface treatment ratio.

项目成果

A.Iwamoto,et al: "Heat Transfer from an Oxidized Large Copper Surface to Liquid Helium:Dependence on Surface Orientation and Treatment" Advances in Cryogenic Engineering. (発表予定).

A. Iwamoto 等人：“从氧化大铜表面到液氦的热传递：对表面取向和处理的依赖”低温工程进展（待提交）。