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J-GLOBAL ID：201702239423755675   整理番号：17A0891333

トロイダル状およびヘリカル状のコイル管における対流熱伝達と圧力損失の再検討と相関式

A Review and Correlations for Convection Heat Transfer and Pressure Losses in Toroidal and Helically Coiled Tubes

著者 (2件)： EL-GENK Mohamed S. (Univ. New Mexico, New Mexico, USA) ,  SCHRIENER Timothy M. (Univ. New Mexico, New Mexico, USA)
資料名： Heat Transfer Engineering  (Heat Transfer Engineering)
巻： 38  号： 5-8  ページ： 447-474  発行年： 2017年05月 
JST資料番号： C0903A  ISSN： 0145-7632  CODEN： HTEND2  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： トロイダル状(ピッチ無し)とヘリカル状(有限ピッチ)のコイル管における圧力損失と対流熱伝達の特性について既研究の結果を検討し,新たに相関関数の表式を提示,検証した。初めに,既研究の実験的,理論的,および数値計算によるコイル管内の単相流の圧力損失に関する62種/2410データ(水,空気,エチレングリコール等),および対流熱伝達に関する176+17データ(上記,およびn-アミルアルコール,n-ブタノール他)の算定条件,および摩擦係数,Nusselt数,臨界Reynolds数の相関式を説明した。次に,1)摩擦係数~Reynolds数の特性を用いて臨界Reynolds数~修正コイル曲率比の相関関数を導出し,±10%の高精度相関と直管の臨界Reynolds数(=2300)への漸近特性等を考察した。2)管内径/コイル直径比(3×10^-5~0.5),ピッチ/コイル直径比(0.04~26.67),コイル曲率(3×10^-5~0.1)をパラメータとして,摩擦係数~修正Dean数の相関関数を導出し,±20%の相関精度を確認した。3)管内径/コイル直径比(0.02~0.097),Prandtl数(0.7~21),修正Reynolds数(150~1.2×10⁵)をパラメータとして,Nusselt数~修正Reynolds数&Prandtl数の相関関数を導出し,同様の±20%の相関精度を確認した。加えて,4)同一直径&同一全長の直管との比較,Reynolds数やPrandtl数の効果,管内径/コイル直径比およびピッチ/コイル直径比による伝熱促進および摩擦抵抗増加等の変化,および加熱コイル管内の波状の熱的進展の様相が角度方向に依り異なること等の考察を詳述した。

シソーラス用語： *伝熱管 ,  *コイル状体 ,  *トロイダル形コイル ,  *対流熱伝達 ,  *圧力損失 ,  *相関関数 ,  摩擦係数 ,  Nusselt数 ,  Reynolds数 ,  Dean数 ,  Prandtl数 ,  伝熱促進
準シソーラス用語： *ヘリカルコイル ,  臨界Reynolds数

分類 (3件)： 熱交換器,冷却器  (PA03020G) ,  対流・放射熱伝達  (PA02030K) ,  管内流  (BC02090Q)

タイトルに関連する用語 (4件)： ヘリカル状 ,  対流熱伝達 ,  圧力損失 ,  相関式