自然対流場における高温水平配管網の合理的配置条件に関する研究

自然对流场高温水平管网合理布置条件研究

• 批准号: 08750864
• 负责人: 門叶 秀樹
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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-08750864/
• 关键词: 自然対流; 熱伝達; 水平円柱; 傾斜配列; 相互干渉; 円柱群

諸工業プロセス内のユ-ティリティ配管網や自然対流式の熱交換機などにおいて遭遇する熱伝達は、隣接する配管周りの温度場および速度場が相互に影響し合う、一種の境界層干渉を伴う熱伝達であり、円柱の配置条件や温度条件により、各円柱の熱伝達が単一円柱のそれと比べて大幅に抑制されたり促進されたりする。したがって、この現象を定量的に把握して積極的に利用することにより、輸送途中における流体の保温あるいは冷却がより簡便にかつ経済的に行われるようになる。これについて申請者は、群を構成する円柱個々の熱伝達挙動の把握を目的とし、最も基本的な配列である水平一列配列および垂直一列配列円柱群の熱伝達係数推定法を提案している。本研究では、先ず、傾斜面上に一列に配置した水平5本円柱群からの空気中における自然対流熱伝達特性について実験的に検討を加えた。すなわち、電気ヒーターを内蔵した水平円柱5本を用いて、空気中において、傾斜一列配列円柱群を形成し、円柱表面温度および円柱間隙を種々変化させて熱伝達実験を行った。円柱表面温度ならびに周囲空気温度の測定は熱電対と申請のデジタルレコーダーにより行った。熱伝達測定の結果、各円柱の熱伝達挙動が、円柱配列面の水平面からの傾斜角度の増加に応じて水平一列配列円柱群的挙動から垂直一列配列的挙動へと移り変わる様相を確認した。これを踏まえて、既に提出済みの水平配列および垂直配列の各円柱の熱伝達係数推定法を適当に修正拡張して用いることによって傾斜配列の各円柱の熱伝達係数の推定手段を提案した。現在は、さらに一般的な配列である碁盤目配列円柱群ならびに千鳥配列円柱群に関する熱伝達実験を行っている段階である。今後は、得られた結果を基に碁盤目配列および千鳥配列円柱群の熱伝達係数の推定手段を構築する予定である。

The heat transfer of the heat exchanger in the industrial distribution network, the temperature field and the velocity field of the adjacent piping, the heat transfer of the boundary layer, the configuration conditions and the temperature conditions of the columns, and the heat transfer of the columns are greatly suppressed. The phenomenon of heat transfer is quantitatively grasped and actively utilized. The heat transfer of heat transfer fluid is simple and convenient. The heat transfer coefficient estimation method for the horizontal and vertical column groups is proposed for the purpose of determining the heat transfer coefficient of the column groups. In this study, a row of horizontal columns was arranged on the first and second inclined surfaces, and the characteristics of natural convection heat transfer were discussed. The temperature of the cylinder surface and the temperature of the cylinder gap are changed. The temperature of the column surface is determined by the ambient air temperature. The results of thermal conductivity measurement, thermal conductivity of each column, increase of inclination angle of column arrangement surface, horizontal column arrangement, vertical column arrangement and phase change were confirmed. This paper proposes a method for estimating the heat transfer coefficient of each cylinder arranged horizontally and vertically, and proposes a method for estimating the heat transfer coefficient of each cylinder arranged obliquely. Now, in general, the arrangement of columns in the array in In the future, the results of the calculation of the heat transfer coefficient of the matrix and the matrix are determined.

项目成果

門叶 秀樹: "Natural-Convection Heat Transfer from Vertical and Inclined Array of Horizontal Cylinders to Air" J.Chem.Eng.of Japan. (印刷中).

Hideki Monnoha：“从垂直和倾斜的水平圆柱体阵列到空气的自然对流热传递”J.Chem.Eng.of Japan（正在出版）。