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J-GLOBAL ID：201802250646535690   整理番号：18A0826905

水滴の蒸発速度を利用したスケールを有する鋼板表面からの抜熱流束の評価

Evaluation of Heat Flux Extracted from Steel Surface with Oxide Scale Utilizing Evaporation Rate of Water Droplet

著者 (4件)： 大杉祐人 (東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻) ,  上田光敏 (東京工業大学物質理工学院材料系) ,  遠藤理恵 (東京工業大学物質理工学院材料系) ,  須佐匡裕 (東京工業大学物質理工学院材料系)
資料名： 鉄と鋼
巻： 104  号： 2  ページ： 72-80(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： F0332A  ISSN： 0021-1575  CODEN： TEHAA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究は,水滴の質量変化と100°Cでの水の蒸発標準エンタルピーを用いて,酸化鉄スケールで鋼表面からの抜熱流束を評価する新しい方法を提案した。ビデオカメラに加えて,炉,電子天秤,水滴供給装置,熱電対とデジタルマルチメータの組合せから,装置を構成した。超低炭素鋼板試料を,炉内で850°Cで空気中で酸化し,望ましい厚さの酸化鉄スケール(主にFeO)を生成して,電子天秤上に移動した。試料上に約3gの水を供給し,試料内部の水の質量変化および温度を,それぞれ天秤および熱電対により測定した。加えて,水の沸騰挙動もビデオカメラによって記録した。質量と温度変化は,膜沸騰と水の核沸騰を記録したビデオ画像に良く対応した。酸化鉄スケール40,58,77および103μm厚さの試料を用いた実験で得られたクエンチ温度は,それぞれ131,167,121および182°Cであり,急冷直前のそれぞれの熱流束を31,35,33および43kWm^-2と推定した。本システムが準定常状態にあると仮定して,Fourier則を適用して膜沸騰中の水蒸気膜の厚さを推定した。結果として,鋼の冷却により,厚さは約100μmから約20μmに減少した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： スケール ,  酸化鉄 ,  質量 ,  *蒸発速度 ,  生成熱 ,  *熱流束 ,  *鋼板 ,  ビデオカメラ ,  炉 ,  天秤 ,  熱電対 ,  マルチメータ ,  *極低炭素鋼 ,  膜沸騰 ,  核沸騰 ,  動画像 ,  水蒸気 ,  膜厚 ,  温度変動 ,  急冷 ,  供給装置 ,  *水滴 ,  *熱除去
準シソーラス用語： 標準生成エンタルピー

著者キーワード (10件)： 酸化鉄スケール ,  液滴膜沸騰 ,  蒸発速度 ,  抽出熱流束 ,  蒸気膜厚 ,  酸化鉄スケール ,  液滴膜沸騰 ,  蒸発速度 ,  抽出熱流束 ,  蒸気膜厚

分類 (1件)： 圧延基礎理論  (WC06020O)

引用文献 (25件)：

• 1) I.S. Park: ISIJ Int., 53(2013), 71.
• 2) J. Slowik, G. Borchardt, C. Kohler, R. Jeschar and R. Scholz: Steel Res., 61(1990), 302.
• 3) T. Akiyama, H. Ohta, R. Takahashi, Y. Waseda and J. Yagi: ISIJ Int., 32(1992), 829.
• 4) M. Takeda, T. Onishi, S. Nakakubo and S. Fujimoto: Mater. Trans., 50(2009), 2242.
• 5) R. Endo, T. Yagi, M. Ueda and M. Susa: ISIJ Int., 54(2014), 2084.

タイトルに関連する用語 (7件)： 水滴 ,  蒸発速度 ,  スケール ,  鋼板表面 ,  抜熱 ,  流束 ,  評価