混合液の限界熱流束に及ぼす気泡底部液膜のマランゴニ対流の効果

气泡底部液膜马兰戈尼对流对混合液体临界热通量的影响

• 批准号: 08750236
• 负责人: 白 強
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu 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-08750236/
• 关键词: メニスカス; マッハツェンダー干渉計; マランゴニ対流

気泡底部液膜の先端メニスカスが核沸騰熱伝達過程に非常に重要な役割を果していることがよく知られている。本研究ではレーザマッハツェンダー干渉計を使って、部分的に飽和液体に浸されている傾斜銅板に形成されたメニスカス液膜からの蒸発熱伝達の測定を行い、マランゴニ対流の影響を調べ、次の結果を得た。1.実験流体としては水、エタノールの純液及び、これらの混合液を使用した。銅板の表面温度が液膜の飽和温度より約1℃の過熱度になるように一様熱流束の加熱状態を保ったまま蒸発実験を行った。そして、液膜内の温度及び伝熱面の熱流束分布をマッハツェンダー干渉計により定量的に計算する方法を確立した。2.液膜先端から1mmまでの範囲のメニスカスにおいては入熱の50%以上が熱伝導により伝達され、これに続く先端から1mm以上の液膜範囲は自然対流、熱伝導および表面張力変化によるマランゴニ対流の複合作用によることが分かった。3.伝熱面の表面から深さ1mmの位置の8点における温度測定結果から熱伝導逆問題として伝熱面の境界条件を推測した。伝熱数値計算結果は、ほぼ実験結果と一致した。4.液体の屈折率は温度の変化により大きく変わるため、干渉縞における気液界面は若干変形し、精密な液膜形状変化の判明は困難であった。今後混合液のメニスカス形状変化について、伝熱面の垂直方向からレーザを投射して、水平方向からカメラにて撮影するなど液膜の厚さの変化を測定する方法を確立することが必要である。

気 bubble at the bottom of the liquid film の apex メ ニ ス カ ス が nucleate boiling hot 伝 process に very important な に "を cut fruit し て い る こ と が よ く know ら れ て い る. This study で は レ ー ザ マ ッ ハ ツ ェ ン ダ ー dry involved meter を っ て, part of the saturated liquid に に leaching さ れ て い る tilt copper に form さ れ た メ ニ ス カ ス liquid membrane か ら の steaming hot 発 伝 の measuring line を い, マ ラ ン ゴ ニ flow seaborne の influence の を べ, time result を た. 1. For laboratory fluids such as と て て て た water, エタノ エタノ <s:1> <s:1> <s:1> pure liquid and び, <s:1> れら <e:1> <s:1> mixed liquid を, た た is used. Copper の が liquid membrane surface temperature の saturation temperature よ り about 1 ℃ の superheat に な る よ う に a bundle of others in heat flux の heating state を bartender っ た ま ま steamed 発 be 験 を line っ た. そ し て, の within the liquid film temperature and び の 伝 hot surface heat flux distribution of beam を マ ッ ハ ツ ェ ン ダ ー dry involved meter に よ り に of quantitative calculation す を る method established し た. 2. Liquid film apex か ら 1 mm ま で の van 囲 の メ ニ ス カ ス に お い て は into hot の 50% が hot 伝 guide に よ り 伝 da さ れ, こ れ に 続 く apex か ら above 1 mm の liquid film fan 囲 は natural flow, thermal 伝 seaborne guide お よ び surface tension variations change に よ る マ ラ ン ゴ ニ flows の composite seaborne に よ る こ と が points か っ た. 3. の 伝 hot surface surface か ら 1 mm deep さ の position の 8 に お け る temperature determination results か ら 伝 heat conduction inverse problem と し て の 伝 hot surface boundary conditions を speculation し た. The results of the 伝 thermal value calculation 伝 and the ほぼ experimental results と are consistent with た た. 4. Liquid の inflectional rate の は temperature variations change に よ り big き く - わ る た め, dry involved stripe に お け る 気 は several interface - shaped し, precision な liquid membrane shape - の.at は difficult で あ っ た. Future mixture の メ ニ ス カ ス shape - the に つ い て, 伝 hot surface の vertical か ら レ ー ザ を projection し て, horizontal か ら カ メ ラ に て pinch of shadow す る な ど thick liquid membrane の さ の variations change を determination す を る method established す る こ と が necessary で あ る.

项目成果

白強: "熱伝導逆問題に対する有限要素解析法(発表予定)" 日本機械学会論文集(B). 63(607). (1997)

白强：“热传导反问题的有限元分析方法（待提出）”日本机械工程学会会刊（B）63（607）（1997）。