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J-GLOBAL ID：201702254945901476   整理番号：17A0891974

可変の熱物理的流体性状に関するChilton-Colburnアナロジーの数値計算再検討

Numerical Re-examination of Chilton-Colburn Analogy for Variable Thermophysical Fluid Properties

著者 (2件)： KUMAR Rajan (Indian Inst. Technol., Himachal Pradesh, IND) ,  MAHULIKAR Shripad P. (Indian Inst. Technol., Maharashtra, IND)
資料名： Journal of Heat Transfer  (Journal of Heat Transfer)
巻： 139  号： 7  ページ： 071701.1-071701.10  発行年： 2017年07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： 流体物性が変化するマイクロ管内の層流対流について,数値解析によりChilton-Colburn(C-C)アナロジーの成立性を検討した。初めに,流体の熱物理性状に関する無次元量(St:Stanton数,Pr:Prandtl数,C_f:Fanning摩擦係数等)を用いてC-Cアナロジー(St・Pr^2/3~C_f/2)を説明した。次に,二次元軸対称の定常非圧縮管内層流の質量連続,運動量,エネルギーの基礎方程式と数学的モデリングを示し,円形断面マイクロ管路(半径50μm×長さ5mm)の一定壁面熱流束境界条件における完全発達流れについて有限体積法の数値解析を行った。粘性係数,熱伝導率,密度,定圧比熱等の熱物理性状の温度依存性による対流パラメータの変化,St・Pr^2/3~C_fの関係特性,1/Re~C_fの特性,および管軸方向のC_fやPo(Poiseuille)数の変化等の数値解析結果を図示した。1)入口流速が低く(0.5m/秒等),St・Pr^2/3がC_f/2と共に減少する領域でC-Cアナロジーが成立し,Re~1/C_fが対応すること,2)運動量輸送とエネルギー輸送に関する修正無次元パラメータを導出し,流体性状変化により両パラメータ値が大きいほど対流への影響が大きいこと等の知見を述べ,3)同パラメータによるPo数の回帰相関式を提示した。

シソーラス用語： *強制対流 ,  *管内流 ,  *層流 ,  *数値解析 ,  物理的性質 ,  Stanton数 ,  Prandtl数 ,  摩擦係数 ,  マイクロチャネル ,  流速 ,  粘性 ,  熱伝導率 ,  温度依存性
準シソーラス用語： *アナロジ ,  *熱物性

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (6件)： 可変 ,  物理 ,  流体 ,  性状 ,  アナロジー ,  数値計算