回転水中紡糸法の模擬実験による急速冷却の研究

水下旋转旋转法快速冷却模拟实验研究

• 批准号: 06750210
• 负责人: 山城 光
• 金额: $ 0.7万
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750210/
• 关键词: 回転水中紡糸法; 熱伝達; 急速冷却; 模擬実験

本研究は、アモルファス金属細線の製造法の一つである回転水中紡糸法における伝熱特性を模擬実験により明らかにすることを目的として行ったものである。実験は、溶融金属ジェットを模擬して円弧状に保持したB熱伝対素線(直径0.5mm)を通電加熱した後、回転ドラムの内側に形成された水層内に、一定の回転速度で浸漬冷却する方法である。細線の入射角度23°、細線の回転速度3〜9m/s、水層表面の流速5〜9m/s(ドラム回転速度202〜364rpm)、初期加熱温度1000,1200℃、水温10,40℃の実験条件で行い、以下のことが明らかになった。1.写真観察によると、細線の水中突入直後の後流域には空気の巻き込みおよび発生蒸気によるシートが形成されており、実際の製造プロセスに近い様相を示していた。2.水平細線の垂直落下浸漬冷却の実験における熱流束は入水直後に急激に上昇するのに対して、本実験ではかなり緩やかである。これは、線の軸方向の熱伝導と後流部に形成される蒸気シートが原因であると考えられる。3.入水後しばらくは熱伝達に及ぼすドラム回転速度の影響はほとんど認められない。しかし、ドラム底面に近づくにつれて、回転速度が大きいほど熱流束が大きくなる。4.細線の回転速度V_f=6〜9m/sの場合の熱流束は単調に増加するのに対して、V_f=3m/sでは増加して極大点に達した後、減少する。今後、塩類水溶液による伝熱促進効果について検討するとともに、現象の解明を進める予定である。

进行这项研究的目的是阐明旋转水下旋转方法的传热特性，这是无定形金属线的制造方法之一。该实验涉及模拟熔融金属射流，并加热B传热线（直径0.5 mm），以弧形形状，然后以恒定的旋转速度在旋转滚筒内形成的水层中浸入并冷却。在实验条件下，薄导线的入射角度为23°，薄导线的旋转速度为3-9 m/s，水层表面的流速为5-9 m/s（鼓旋转速度为202-364 rpm），初始加热温度为1000,1200°C，水温度为1000,1200°C和10,40,40°C。 1.根据摄影观测，在水下注入细线后，在废弃的盆地中形成了一张空气入侵和产生的蒸汽，显示出与实际制造工艺相似的外观。 2。在垂直下降和浸入水平线冷却的实验中，热通量在水入口后立即急剧上升，而该实验非常温和。这被认为是由于线路的轴向热传导和在尾流中形成的蒸汽板。 3。倒入水后一段时间的滚筒旋转速度几乎没有影响。但是，随着鼓接近底部表面，旋转速度越高，热通量就越大。 4。当薄导线的旋转速度v_f = 6至9 m/s时，热通量单调增加，而在v_f = 3 m/s时，它在达到最大点后会增加并降低。将来，我们计划研究通过水溶液促进传热的影响，并澄清现象。