二成分混合気体の凝縮熱伝達機構の解明に関する実験

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二成分混合気体の凝縮熱伝達機構の解明に関する実験

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Experimental Study of Gravity-Controlled Condensation of Binary Vapor Mixtures
責任表示:
藤井 哲(九州大学・機能物質科学研究所・教授)
FUJII Tetsu(九州大学・機能物質科学研究所・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1988-1989
概要(最新報告):
メタノ-ル、エタノ-ル及び水の単一成分蒸気、及びそれらの組合せからなる二成分蒸気の水平な平滑管(外径18mm、有効長さ385mm)上への体積力対流凝縮に関して、組成比、蒸気圧力及び熱負荷を変えた実験を行い、凝縮液膜の流動形態の観察と熱伝達特性の測定を行った。得られた熱伝達の実験値は二成分蒸気の水平円管上の層流体積力対流膜状凝結に関する本研究者らの理論と比較した。1.メタノ-ル及びエタノ-ルの単一成分蒸気の場合、凝縮形態は層流膜状となり、熱伝達係数は単一成分蒸気のヌセルトの理論とよく一致した。2.水の単一成分蒸気の場合、凝縮形態は滴状となり、熱伝達係数はヌセルトの理論に比して、熱負荷に存在して、2倍〜4倍の値となった。3.メタノ-ル+エタノ-ルの二成分蒸気の場合、凝縮形態は膜状であり、熱伝達係数は本研究者らの理論と非常によく一致した。4.メタノ-ル+水の二成分蒸気の場合、バルクのメタノ-ル質量分率が8%〜85%の範囲で、凝縮形態は低熱負荷で縞状であり、熱負荷の増大に伴い縞状から滴状へと移行した。これらの凝縮形態の変化に伴い、熱伝達係数は、本研究者らの理論値に比して、2倍〜6倍の値となった。5.エタノ-ル+水の二成分蒸気の場合、a)共沸組成の近傍(バルクのエタノ-ル質量分率y_<1Gb>が約90〜92%)では、凝縮形態は膜状となり、熱伝達係数は本研究者らの理論値とよく一致した、b)y_<1Gb>=73〜83%では、凝縮形態は、熱流束の増加に伴い、縞状、リング状そして膜状へと変化し、熱伝達係数は、本研究者らの理論値に比して、縞状凝縮域で約3倍、リング状凝縮域で約3倍から2.5倍、膜状凝縮域で約1.6倍から2倍高い値を示した、c)y_<1Gb>=28〜60%では、熱流束によらず凝縮形態は滴状はなり、熱伝達係数は本研究者らの理論値に比して約6倍高い値を示した。 以上の成果より、膜状とは異なる凝縮形態の発生及びその熱伝達の機構の解明の手がかりを得た。 続きを見る
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