発熱反応を伴う狭小流路における液体せん断流の振動現象に関する研究

放热反应窄通道内液体剪切流振动现象研究

• 批准号: 15760142
• 负责人: 川原 秀夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Oshima National College of Maritime Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760142/
• 关键词: フィンガリング; せん断流; 振動現象; 発熱反応; 界面; 液相

昨年度は、狭小流路内で紙および木質系の薄板を燃焼させた場合に発生する燃焼界面のフィンガリング現象について、自然対流の効果が燃焼界面に与える影響について検討を行った。その結果、自然対流の影響が大きくなると、燃焼界面にはフィガリングが発生しなくなり燃焼速度も増大することがわかった。本申請課題は、上記の対象とは別のフィールドであるが、発熱反応を伴う2流体界面においても同様な現象が発生するものと考えられる。そこで先ず、発熱反応における液相せん断界面の振動現象を観察するために、実験装置の製作を行った。実験装置は、平板間を流れる層流せん断層を用い、長さ3000mm、深さ100mm、幅20mmのアクリル樹脂製の矩形パイプを垂直に設置した構造のものを組み立てた構造である。今年度は上記の実験装置を用いて、液体せん断流の振動現象をディジタルカメラにて撮影を行い、実際に液体せん断流が生じている界面近傍で振動現象が発生していることを確認した。また、このような現象が発生している周囲環境下の温度場(熱電対)および速度場(LDV)の同時計測を行なった。その結果、熱電対からの温度波形信号とLDVからの速度波形信号は相対的に変動していることがわかった。

In the past year, the paper and wood thin plates in the narrow flow path were burned. The combustion interface phenomenon occurred in the narrow flow path, and the effect of natural flow on the combustion interface was discussed. As a result, the influence of natural convection on the combustion interface increases. the object of that present application is to investigate the occurrence of the same phenomenon at the fluid interface The vibration phenomenon of the liquid phase interface is observed in the first stage and the production of the equipment is carried out. The device is composed of laminar flow between plates, rectangular structure with length of 3000mm, depth of 100mm and width of 20 mm. This year, the vibration phenomenon of the liquid flow is detected in the middle of the operation, and the vibration phenomenon near the interface of the liquid flow is detected in the middle of the operation. The simultaneous measurement of temperature field (thermoelectric field) and velocity field (LDV) under ambient conditions As a result, the temperature waveform signal and LDV waveform signal are opposite to each other.

项目成果

川原秀夫, 西村龍夫: "バイオマス燃料の燃焼過程に関する実験的研究"日本機械学会熱工学コンファレンス講演論文集. 195-196 (2003)

Hideo Kawahara，Tatsuo Nishimura：“生物质燃料燃烧过程的实验研究”日本机械工程师学会热工会议论文集195-196（2003）。

Hideo Kawahara, Tatsuo Nishimura: "The Effect of Natural Convection on Combustion of Thin Solid Fuels"Thermal Science & Engineering. 11・4. 23-24 (2003)

川原秀夫、西村达男：“自然对流对稀薄固体燃料燃烧的影响”热科学与工程 11・4（2003 年）。

川原秀夫, 西村龍夫: "紙のスモールダリングに与える傾斜角の影響"第40回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 1. 79-80 (2003)

Hideo Kawahara、Tatsuo Nishimura：“倾斜角度对纸张成型的影响”第 40 届日本传热研讨会论文集 1. 79-80 (2003)。