イオン風による太陽熱蒸発器の蒸発促進に関する基礎研究

利用离子风促进太阳能蒸发器蒸发的基础研究

• 批准号: 03650196
• 负责人: 栩谷 吉郎
• 金额: --
• 依托单位: Kanazawa Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650196/
• 关键词: イオン風; 蒸発促進; EHD; コロナ風

原水温度1種類について、線電極の研究を一通り完了し、以下の結果が得られた。水面の裸眼観察の結果、イオン電流I=0でも主流速度U_∞≧0.6m/sでは波立ちがみられた。一方、I≧16μAではU_∞に関係なく必ず波立ちがみられ、I≧100μAでは水面が激しく波打つのが観察された。(1)物質伝達率とレイノルズ数の関係 Iが一定のもとでは、低い主流湿度H_Rにおける物質伝達率h_Dはレイノルズ数Reの増加とともに減少するが、H_Rが大きくなるにつれてh_Dがほぼ一定値をとるようになる。(2)物質伝達率に対するイオン電流の影響 Iの増大につれてh_Dも増大する。本研究の条件の範囲内では、低いH_R、低いU_∞の範囲のh_Dは、高いH_R、高いU_∞の範囲のh_Dより平均して50%程度も大きく、H_R、U_∞が大きくなるにつれて小さくなる。Iを一定としたときのh_Dの最小値はH_R、U_∞によって決まると考えられる。(3)イオン電流による蒸発量の制御範囲 本研究の条件の範囲内ではH_R=40%、U_∞=0.2m/sにおいてIを0から144μAまで変化させたときに最大の制御範囲が得られ、I=0のときを1として約7倍まで可能であった。(4)消費電力 蒸発促進時におけるイオン風の発生に必要な電力を知ることができた。以上、要するに、イオン風によって蒸発促進を行った場合の、強制対流物質伝達率とレイノルズ数、およびイオン電流との関係、またイオン電流を変化させた場合に制御できる蒸発量の範囲を示すことができた。なお、櫛形電極については現在実験中であり、明年度も継続の予定である。

我们针对一种原水温度完成了一系列的电极丝研究，得到了以下结果。肉眼观察水面的结果是，当主流速度U_∞≥0.6m/s时，即使离子电流I＝0，也观察到波纹。另一方面，当I≥16μA时，无论U_∞如何，总是观察到波纹，当I≥100μA时，观察到水面剧烈地波动。 (1)传质系数与雷诺数的关系 当I一定时，低主流湿度H_R下的传质系数h_D随着雷诺数Re的增加而减小，但随着H_R的增加，h_D开始变得几乎恒定。 (2)离子电流对传质速率的影响随着I的增加，h_D也增加。在本研究的条件下，低H_R和低U_∞范围内的h_D平均比高H_R和高U_∞范围内的h_D大50%左右，并且随着H_R和U_∞的增加而减小。 。当I为常数时h_D的最小值被认为是由H_R和U_∞确定的。 (3) 离子电流对蒸发量的控制范围 在本研究的条件下，当H_R = 40%、U_∞ = 0.2 m/s 时，当I 在0 到144 μA 变化时，获得最大控制范围。当 I=0 为 1 时，最多可以执行约 7 次。 (4) 电力消耗 我们能够找出在蒸发促进过程中产生离子风所需的电力。以上总结了离子风促进蒸发时的强制对流传质速率、雷诺数和离子电流之间的关系，以及通过改变离子电流可以控制的蒸发范围。梳状电极目前正在测试中，预计明年继续进行。

项目成果

佐々木 一夫: "イオン風による蒸発促進の実験的研究ー主流空気の速度および相対湿度の影響ー" 第29回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1992)

佐佐木一夫：“离子风促进蒸发的实验研究 - 主流空气速度和相对湿度的影响”第 29 届日本传热研讨会论文集（1992 年）。