溝付き高温面のリウェット現象に関する研究

沟槽热表面再润湿现象研究

基本信息

批准号：
05750201
负责人：
大竹浩靖
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kogakuin 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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750201/
关键词：
機械工学熱工学熱伝達沸騰 Rewetting 流下液膜

项目摘要

垂直高温面に沿って液膜を流下させると、液膜先端部は急激な沸騰による液膜の剥離・飛散を伴いながら、壁面温度の低下に従って徐々に流下する。この流下液膜によるリウェッティング現象は、軽水炉の想定事故である冷却材喪失事故にともなう非常用炉心冷却時に重要なものである。この現象に関して、多くの実験的及び理論的研究が行われており、様々な液膜先端移動速度化リウェッティング速度)に対する計算法が提案されている。しかしながら、これらのモデルでは液膜先端部壁温(リウェッティング温度)とぬれ域表面の熱伝達率及びその分布を与える必要があり、そしてこの熱伝達率分布は液膜先端部直後で大きく変化するものと考えられている。このような液膜先端付近の熱伝達律分布を検討した研究は、過去に数編存在するが、リウェッティング温度と併せて、明確になったとはいい難い。また、このリウェッティング現象は、遷移沸騰熱伝達と深く関連をもつが、この遷移沸騰自信が未解決な領域である。本研究は、流下液膜によるリウェッティング現象の機構解明を目的とし、液膜先端部近傍で発生する沸騰熱伝達、特に遷移沸騰熱伝達に注目する。当該年度は、実用熱機器で遭遇する伝熱面表面の酸化膜及び熱機器の小型化また高転換炉で重要になる流路間隙が及ぼす、リウェッティング速度、リウェッティング温度及び液膜先端部近傍の熱伝達率分布への影響を実験的に検討した。この結果、(1)清浄面に比べて、酸化膜付加面の方がリウェッティング速度が大きくなること、(2)酸化膜付加面に関して、狭い流路(8mm)内の液膜冷却時の方がリウェッティング速度が減少すること、そして、(3)上述の結果には、遷移沸騰熱伝達が大きく関与していることを示した。残念ながら、当初予定していた表面の溝の付加に及ぼすリウェッティング速度の依存性については検討出来なかったが、伝熱面を製作中であり、早期に実験できる予定であ。

当液膜沿垂直高温表面向下流动时，随着壁表面温度的下降，液体膜的尖端逐渐向下流动，由于突然沸腾而导致的液膜剥落和散射。由于浅水反应堆意外事故，在冷却应急反应堆芯冷却时，这种由下游液体膜引起的重新润湿现象很重要。已经对此现象进行了许多实验和理论研究，并为各种液体膜尖端移动速度提出了计算方法。但是，这些模型需要在液体膜尖端和润湿区域表面的传热系数和分布处的壁温度（重新润湿温度），并且人们相信这种传热系数分布在液体膜尖端后立即发生明显变化。过去有几项研究检查了液体膜尖端附近传热节奏的分布，但是很难说与重新润湿的温度相结合。此外，这种恢复现象与过渡沸腾的传热密切相关，但是这种过渡沸腾的置信尚未解决。这项研究旨在阐明由流动液膜引起的重新吹干现象的机制，并专注于沸腾的传热，尤其是过渡沸腾的传热，这发生在液体膜尖端附近。在这个财政年度，我们实验研究了氧化物膜对传热表面表面的影响以及热设备和流动路径的微型化，在高转换炉中，重新旋转速度，再润断温度以及液态膜尖端附近的热传递速率。结果，证明（1）与干净的表面相比，氧化物膜饰面表面上的再润湿速度更高，（2）当液体膜在狭窄的流动路径（8 mm）中冷却时，降低了回旋速度，并且（3）上述结果表明，过渡沸腾的热传递涉及大量涉及。不幸的是，我们无法调查重新润湿速度最初计划的依赖性对在表面上添加凹槽的依赖性，但是我们目前正在传热表面上工作，我们正计划能够尽早进行实验。