Hydrodynamics instability of natural and forced convection of helium near the critical point

临界点附近氦自然对流和强制对流的流体动力学不稳定性

• 批准号: 19760144
• 负责人: OKAMURA Takahiro
• 金额: $ 2.23万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760144/
• 关键词: 熱; 物質移動; 熱伝達特性; 直接数値計算; 渦構造; 乱流遷移; 臨界点近傍; 乱流制御; 線形安定性解析; 不安定性; 流体力学的不安定性; 熱的不安定性; 数値計算; 直接数値シミュレーション; 乱流; 浮力対流; 並列計算

The several transport coefficients indicate dramatic behavior near the Gas-Liquid Critical Point (GLCP), for example heat capacity at constant pressure, C_p, and isothermal compressibility is diverged near the GLCP. The thermal diffusivity defined as a function of the inverse of C_p becomes very small. It is known that the heat transfer characteristic improves by existence of the following two effects. One is piston effect generated by high isothermal compressibility. Second is thermal plume caused by buoyant force under the gravitational field. It was clear that growth mechanism of unstable mode, laminar-turbulent transition processes and heat transfer characteristics in natural and forced convection of helium near the GLCP.

几个输运系数在气液临界点（GLCP）附近表现出显著的行为，如恒压热容（C_p）和等温压缩系数在GLCP附近发散。定义为C_p反函数的热扩散系数变得非常小。我们知道，由于以下两种效应的存在，传热特性得到了改善。一是高等温压缩率产生的活塞效应。二是重力场作用下浮力产生的热羽。明确了GLCP附近自然对流和强迫对流中氦的不稳定模式生长机理、层流-湍流过渡过程和换热特性。

项目成果

2010年度春季低温工学・超伝導学会「縦溝が設けられた鉛直チャネル中における超臨界ヘリウムの自然対流伝熱機構」

2010年春季低温工程与超导学会《超临界氦在纵向沟槽垂直通道中的自然对流换热机制》

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Okamura;T. Okamura;岡村 崇弘;Takahiro Okamura;岡村崇弘
• 通讯作者: 岡村崇弘

Vortical structures and heat transfer characteristics during a laminar-turbulent transition in supercritical helium

超临界氦层流-湍流转变过程中的涡流结构和传热特性

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Okamura;T. Okamura;岡村 崇弘;Takahiro Okamura;岡村崇弘;岡村崇弘
• 通讯作者: 岡村崇弘

超臨界ヘリウムにおける鉛直平板間自然対流中の渦構造

超临界氦中垂直板间自然对流过程中的涡旋结构

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Okamura;T. Okamura;岡村 崇弘;Takahiro Okamura;岡村崇弘;岡村崇弘;Takahiro Okamura;岡村崇弘;岡村崇弘
• 通讯作者: 岡村崇弘

HEAT AND FLOW CHARACTERISTICS OF NATURAL CONVECTION ON VERTICAL FLAT PLATE HEATER IN SUPERCRITICAL HELIUM

超临界氦中垂直平板加热器自然对流的热量和流动特性

• 发表时间: 2010
• 期刊: Advances in Cryogenic Engineering H22年発行予定
• 作者: T.Okamura

2009年度春季低温工学・超伝導学会「超臨界ヘリウムにおける鉛直平板自然対流中の渦構造」

2009年春季低温工程与超导学会“超临界氦垂直板自然对流中的涡旋结构”

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Okamura;T. Okamura;岡村 崇弘;Takahiro Okamura;岡村崇弘;岡村崇弘;Takahiro Okamura;岡村崇弘
• 通讯作者: 岡村崇弘