流動層熱交換器における粒子-伝熱面接触時の非定常熱伝導

流化床换热器颗粒-传热表面接触过程中的非稳态热传导

• 批准号: 08650250
• 负责人: 山田 純
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 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-08650250/
• 关键词: 流動層; 熱交換器; 接触抵抗; 可視化; 逆解析; 伝熱促進

固気系の流動層熱交換器は高い熱伝達性能を有するにもかかわらず,その伝熱機構が明らかにされていないため,現状では効率的利用がなされているとは言いがたい.本研究では,考えられる伝熱機構のうち,もっとも重要と考えられる「粒子-伝熱面接触時の非定常熱伝導」について,それによる熱移動量の定量的評価を行うことを目的としている.本研究では,加熱伝熱面に接触して上昇する粒子の温度を可視化し,そのデータをもとに移動熱量を求めている.粒子の接触状態および粒子温度の観察は,流動層内の流動状態を乱さないために,透明な伝熱面を通して流動層外側より行われた.粒子の接触状態の観察には可視光用のVTRカメラを,粒子の温度上昇の観察には,赤外線温度画像装置が用いられた.また,伝熱面の加熱には,VTRカメラおよび赤外線温度画像装置の視野を遮らないように炭酸ガスレーザーを用いて非接触で行われた.このため,伝熱面には,可視域および赤外線画像装置の検知波長域において透明で,かつ,炭酸ガスレーザーの波長において不透明なMgF_2が用いられた.本研究では,可視化,記録される粒子温度が粒子表面の温度であることを考慮し,その上昇データをもとに逆解析を通じて熱移動量を求められた.熱移動量は,粒子径,流動流速を変えて計測され,それを元に広く利用できる接触熱伝達に換算して整理された.

The solid-state heat exchanger has high heat transfer performance, and the heat transfer mechanism has high heat transfer efficiency. In this paper, we investigate the importance of heat transfer mechanism and quantitative evaluation of heat transfer in particle-heat surface contact. In this study, the temperature of particles in contact with heated surfaces is visualized, and the heat of particles in contact with heated surfaces is calculated. The contact state of particles and the temperature of particles are observed, and the flow state in the flow layer is disturbed. The transparent heat surface is communicated to the outer side of the flow layer. The contact state of particles is observed by visible light, and the temperature rise of particles is observed by infrared temperature imaging devices. The heating of the thermal surface is opposite to that of the VTR and the infrared temperature imaging device. This time, the heating surface is transparent in the visible field and the detected wavelength range of the infrared imaging device, but it is opaque in the wavelength of carbon dioxide. MgF_2 is used. In this study, the temperature of particles was recorded visually, and the temperature of particle surface was taken into account. Heat transfer quantity, particle diameter, flow velocity are measured, and all elements are utilized. Contact heat transfer quantity is converted into heat transfer quantity.

项目成果

山田 純: "流動層熱交換器における粒子-伝熱面接触時の非定常熱伝導" 第34回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1997)

Jun Yamada：“流化床换热器中颗粒传热表面接触过程中的不稳定热传导”第 34 届日本传热研讨会论文集（预定报告）。