相変化スラリーによる熱回収機能を備えた換気ユニットの開発

利用相变浆料开发具有热回收功能的通风装置

• 批准号: 12875038
• 负责人: 川南 剛
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875038/
• 关键词: 熱回収; 蓄熱; 潜熱輸送; 熱交換器; 相変化; 固液二相流

1.相変化スラリーの流動ならびに凝固・融解挙動の観察流路内各所を流れるスラリーの流動・伝熱挙動を観察するための可視化実験装置を製作し,流速の変化に伴うスラリーの流動挙動の変化,および熱交換に伴う凝固・融解挙動の変化等をスティルカメラおよびビデオカメラを用いて撮影した.2.熱交換ユニットによる熱回収実験の遂行および諸因子の効果の検討昨年度において制作した,熱回収実験装置を用いて,熱回収特性の把握を目的とした実験を行った.実験では,相変化スラリーの固相率,熱交換時の空気流速,空気温度ならびに湿度等を実験パラメーターとして変化させ,ユニットの熱回収および熱交換特性,相変化スラリーの流動特性,換気特性等を詳細に検討した.また,ビデオカメラにより撮影された,相変化界面近傍の熱伝達および流動挙動から,相変化界面近傍でのミクロな相変化メカニズムを詳細に把握し,熱回収・熱交換実験で得られた結果との比較検討を行った.3.研究成果の総合評価および特筆すべき点(1)流動挙動の観察を行った結果,氷粒子に働く浮力の影響により,特に低流速条件において固相粒子は流路上部に堆積し,流路内において局所的な固相率(氷充填率)分布が生ずることが明らかとなった.(2)試験部加熱面での熱伝達特性は,流路内の局所的な固相率分布の影響を強く受け,固相粒子が堆積し接触融解となる領域において,熱伝達率が高くなる傾向が認められた.(3)液相に疎水性液体であるシリコンオイルを用いたスラリーにおいては,氷粒子の融解液とシリコンオイルの間に働く界面張力により,ミクロな流動挙動が影響を受けるため,一般的な氷-水系のスラリーとは異なる融解現象が観察された.(4)熱回収実験の結果より,周囲空気に比べスラリーの熱容量が格段に大きいため,空気側の熱伝達率がユニット全体の熱交換特性に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった.

- 1. The phase change ス ラ リ ー の flow な ら び に, melting solidification 挙 dynamic の 観 examine flow inside the を flow れ る ス ラ リ ー の heat flow · 伝 挙 dynamic を 観 examine す る た め の visualization be 験 device を し, velocity の variations change に with う ス ラ リ ー の flow dynamic の 挙 variations, お よ び heat に with う, melting solidification 挙 dynamic の variations change such as を ス テ ィ ル カ メ ラ お よ び ビ Youdaoplaceholder0 デ カメラを use デ て to capture the image of た た.2. Heat exchange ユ ニ ッ ト に よ る hot back 収 be 験 の carries out お よ び various factor の unseen fruit の 検 for yesterday's annual に お い て making し た, hot back 収 be を 験 device with い て, hot back 収 features の grasp を purpose と し た be 験 を line っ た. Be 験 で は, phase - ス ラ リ ー の solid rate, heat exchange 気 velocity の when empty, empty 気 temperature な ら び に humidity を be 験 パ ラ メ ー タ ー と し て variations change さ せ, ユ ニ ッ ト の hot back 収 お よ び heat exchange characteristics of phase - change ス ラ リ ー の flow characteristics, changing 気 characteristics を detailed に beg し 検 た. ま た, ビ デ オ カ メ ラ に よ り pinch of shadow さ れ た, phase variations Interface in alongside の hot 伝 of お よ 挙 び flow dynamic か ら, phase - the interface is nearly alongside で の ミ ク ロ な phase - change メ カ ニ ズ ム を detailed に grasp し, hot back 収, heat exchange be 験 で have ら れ た results と の is 検 line for を っ た. 3. Research の 総 close review 価 お よ び special pen す べ き point (1) flow 挙 の 観 examine を line っ た results, 氷 particle に 働 の く buoyancy influence に よ り, trevor に low flow rate condition に お い て は flow paths upside に accumulation し, solid phase particles flow within に お い て な of bureau of solid (a) 氷 filling rate distribution が raw ず る こ と が Ming ら か と な っ た. (2) the heating test department Heat surface で の は 伝 of properties, flow within の bureau な of solid distribution の strong influence を く け, solid phase particles が accumulation し contact melting と な る field に お い て, hot 伝 da rate high が く な る tendency が recognize め ら れ た. (3) liquid に 疎 aqueous で あ る シ リ コ ン オ イ ル を with い た ス ラ リ ー に お い て は, 氷 の melting liquid particles と シ リ コ ン オ Between イ ル の に 働 く interfacial tension に よ り, ミ ク ロ な flow dynamic が 挙 を by け る た め, general な 氷 - drainage の ス ラ リ ー と は different な る melting phenomenon が 観 examine さ れ た. (4) the heat back 収 be 験 の results よ り, weeks 囲 empty 気 に than べ ス ラ リ ー の heat capacity が lattice period of large に き い た め, empty 気 side の hot 伝 da rate が ユ ニ ッ ト all の heat exchange Characteristics: に large に な influence を and ぼす <s:1> とが brightness ら ら となった.

项目成果

川南剛: "水平加熱平板間を流れるスラッシュアイスの流動挙動および熱伝達"日本機械学会論文集(B編). 66-643. 880-887 (2000)

Tsuyoshi Kawaminami：“水平加热板之间流动的冰泥的流动行为和传热”，日本机械工程师学会汇刊（ed. B）66-643（2000）。