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。

当使液膜沿着垂直的高温表面流下时，随着壁面温度的降低，液膜的前缘逐渐向下流，液膜因快速沸腾而剥落和飞散。这种由液膜下降引起的再润湿现象在由于冷却剂流失事故（轻水反应堆中的假设事故）而导致的紧急堆芯冷却过程中非常重要。关于这种现象已经进行了许多实验和理论研究，并且已经提出了各种液膜尖端移动速度（再润湿速度）的计算方法。然而，在这些模型中，需要提供液膜尖端的壁温（再润湿温度）、传热系数及其在润湿区域表面上的分布，并且这种传热系数分布立即发生显着变化认为是在液膜的尖端之后。尽管过去有几项研究考察了液膜尖端附近的传热规律分布，但很难说它与再润湿温度结合起来已经得到澄清。此外，这种再润湿现象与过渡沸腾传热密切相关，但这种过渡沸腾本身是一个尚未解决的领域。本研究旨在阐明液膜下降引起的再润湿现象的机理，重点研究液膜尖端附近发生的沸腾传热，特别是过渡沸腾传热。今年重点关注实际热工设备中遇到的传热面氧化膜引起的再润湿速度、再润湿温度、液膜尖、热工设备的小型化以及流路间隙等在热工设备中重要的问题。高转化率反应器对附近区域传热系数分布的影响进行了实验研究。结果，（1）氧化膜添加表面上的再润湿速度高于清洁表面上的再润湿速度，以及（2）对于添加氧化膜的表面，当液膜在狭窄通道（8mm）中冷却时），结果表明，（3）过渡沸腾传热在很大程度上涉及上述结果。不幸的是，我们无法像我们最初计划的那样研究再润湿速度对表面添加凹槽的依赖性，但传热表面目前正在制造中，我们计划很快能够进行实验。