濃度差マランゴニ凝縮によるローレンツサイクル高性能化の基礎研究

利用微分马兰戈尼冷凝提高洛伦兹循环性能的基础研究

• 批准号: 08650245
• 负责人: 宇高 義郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650245/
• 关键词: 凝縮熱伝達; 凝縮特性曲線; 二成分混合蒸気; 濃度差マランゴニ流れ; 滴状凝縮

二成分蒸気の一部では、凝縮液表面の不均一温度分布に起因して、濃度・表面張力分布が生じ凝縮液表面に凹凸が生起する。そのような濃度差マランゴニ現象の出現する組合せとして水-エタノール系を選び、広い濃度範囲にわたる凝縮伝熱特性を実験的に明確にし、ローレンツサイクルの高性能化のための基礎資料を得ることを目的として本研究では以下の結果が得られた。1.二成分蒸気凝縮の伝熱特性測定用実験装置の改良・製作、すなわち、実験装置の蒸気ループ(蒸気発生器、凝縮室、伝熱ブロック、脱気装置)、冷却ループのうち伝熱ブロックを製作し、測定を行った。2.上記の実験装置を用いて、広範囲な濃度領域の凝縮熱伝達特性曲線の測定を行い、凝縮特性曲線固有の熱伝達率の最大値は蒸気濃度に大きく依存し、エタノール質量分率が0.06程度で最大となる結果が得られた。3.凝縮熱伝達特性曲線を支配する主な因子として初期液膜の分裂する間隔を表す最小液滴間隔と伝熱面上の最大滴を代表する離脱液滴直径の変化を高速度カメラにて追跡し、それらの変化特性を実験的に明らかにした。その結果、熱伝達率の極大値付近の表面過冷度域で最小液滴間隔および離脱液滴直径とも最小値を示すことから、凝縮液の伝熱抵抗は液滴寸法の減少と液滴の形状がより球形に近づくことにより減少していると結論された。4.以上の検討のうち特に上記第2項の結果から、本減少は近いエタノール濃度域において極めて良好な伝熱性能を有することから、濃度差マランゴニ現象のローレンツサイクル等の気液二相サイクルへの適用が有効と考えられた。

One part of the two-component vapor is caused by the uneven temperature distribution on the surface of the condensate, and the concentration and surface tension distribution cause the uneven surface of the condensate. The following results are obtained from this study in order to obtain basic data for the high performance of the LAN server, based on the selection of the combination of the water-Etarsal system and the realization of the condensation and heat transfer characteristics in the broad concentration range. 1. improvement, manufacture, measurement and manufacture of apparatus for measure heat transfer characteristics of two-component vapor condensation, vapor generator (vapor generator, condensation chamber, heat transfer device, degassing device), cooling device and heat transfer device. 2. The maximum value of the intrinsic heat transfer rate of the condensation characteristic curve is greatly dependent on the vapor concentration, and the maximum mass fraction of the condensation characteristic curve is about 0.06. 3. Condensation heat transfer characteristic curve is dominated by the main factors such as the separation interval of the initial liquid film, the minimum droplet spacing, the maximum droplet diameter on the heat transfer surface, the high velocity tracking, and the characteristics of condensation heat transfer. The results show that the maximum value of heat transfer rate is close to the surface supercooling region, the minimum value of droplet spacing is close to the droplet diameter, and the maximum value of heat transfer resistance of condensed liquid is close to the droplet diameter. 4. The results of item 2 above are as follows: 1. The concentration range is close to zero. 2. The thermal performance is good. 3. The concentration range is close to zero. 4. The temperature range is high. 5. The temperature range is high. 4. The temperature range is high. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

项目成果

宇高義郎: "水-エタノール混合蒸気の凝縮熱伝達に関する研究" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. III. 689-690 (1996)

Yoshiro Utaka：“水-乙醇混合蒸气的冷凝传热研究”第33届日本传热研讨会论文集III 689-690（1996）。