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J-GLOBAL ID：201402245683496728   整理番号：14A0473076

加熱壁近傍でのキャビテーション気泡の崩壊と熱伝達に対するその効果

Cavitation Bubble Collapse Near a Heated Wall and Its Effect on the Heat Transfer

著者 (5件)： LIU Bin (Inst. Engineering Thermophysics, Chinese Acad. Sci., Beijing, CHN) ,  LIU Bin (Univ. Chinese Acad. Sci., Beijing, CHN) ,  CAI Jun (Inst. Engineering Thermophysics, Chinese Acad. Sci., Beijing, CHN) ,  HUAI Xiulan (Inst. Engineering Thermophysics, Chinese Acad. Sci., Beijing, CHN) ,  LI Fengchao (Inst. Engineering Thermophysics, Chinese Acad. Sci., Beijing, CHN)
資料名： Journal of Heat Transfer  (Journal of Heat Transfer)
巻： 136  号： 2  ページ： 022901.1-022901.7  発行年： 2014年02月 
JST資料番号： C0658A  ISSN： 0022-1481  CODEN： JHTRAO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 一定熱流束の加熱壁近傍におけるキャビテーション気泡の崩壊の挙動と,熱伝達促進に対する気泡-壁間距離,飽和蒸気圧,気泡径の効果を数値解析で検討した。初めに加熱壁,気泡,および周辺液体で構成される物理モデルと計算対象領域を説明し,質量連続,運動量,エネルギー,および体積率に関する基礎式とVOF法による解法を示した。初めに計算格子依存性の検討,およびPhilipp&Lauterbornの実験による気泡変形画像との比較により本解法の解を検証した。次に(気泡中心-固体壁間距離)/気泡半径(1.1,1.4,1.7),飽和蒸気圧(3,4,5kPa),初期気泡半径(0.1,0.15,0.2mm)の効果に関する計7ケースについて計算し,気泡崩壊に伴う液体ジェットの貫通とリング状キャビティの生成等の挙動の画像,固体壁面温度分布,流速ベクトル分布,および最大ジェット速度と崩壊時間,並びに伝熱促進指標(壁温度/基準温度)の結果を図示した。1)気泡-固体壁間距離の増加と共にマイクロジェットの最大速度は増加し,崩壊時間が減少して崩壊は強くなるが,熱伝達には最適距離が存在すること,2)飽和蒸気圧の影響は小さいこと,3)初期気泡径には伝熱促進に対して最適径があること,および4)衝突ジェット幅が初期気泡径の約20%となること等の特性が分かった。

シソーラス用語： *熱伝達 ,  *気泡 ,  崩壊 ,  *伝熱促進 ,  距離 ,  蒸気圧 ,  気泡径 ,  流動解析 ,  噴流
準シソーラス用語： VOF法 ,  *キャビテーション気泡 ,  液体ジェット ,  *気泡崩壊 ,  飽和蒸気圧

分類 (1件)： 相変化を伴う熱伝達  (PA02040V)

タイトルに関連する用語 (4件)： 近傍 ,  キャビテーション気泡 ,  崩壊 ,  熱伝達