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J-GLOBAL ID：201702272664527296   整理番号：17A1548464

海水による高質量流束噴霧冷却の熱除去速度の増大【Powered by NICT】

Enhancement of heat removal rate of high mass flux spray cooling by sea water

著者 (5件)： Pati A.R. (Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology Rourkela, 769008, India) ,  Lily (Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology Rourkela, 769008, India) ,  Behera A.P. (Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology Rourkela, 769008, India) ,  Munshi B. (Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology Rourkela, 769008, India) ,  Mohapatra S.S. (Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology Rourkela, 769008, India)
資料名： Experimental Thermal and Fluid Science  (Experimental Thermal and Fluid Science)
巻： 89  ページ： 19-40  発行年： 2017年 
JST資料番号： T0618A  ISSN： 0894-1777  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： 高表面温度での噴霧冷却の場合に高い冷却速度を達成する上で主要な義務は膜沸騰現象の発生である。高質量流束噴霧は膜沸騰の影響を減少させるが,熱伝達率は有意ではなく,従って,このプロセスを高める必要がある。伝熱促進技術に関する情報がない中で,本研究は,海水を用いて非常に高い初期板材温度で高質量流束噴霧冷却の増強を検討した。海水噴霧冷却プロセスは液滴蒸発とホットプレート上で蒸気膜の蒸気圧を減少させることにより高い熱伝達面積を生成することにより熱除去速度を増加させた。海水噴霧の冷却能力は,海水の特性を部分的に冷却材(塩添加水,界面活性剤添加水と界面活性剤と塩添加水)と比較した。実験研究のために,噴霧冷却を異なる濃度で海水とも前述の冷却剤を用いて6mm厚のAISI-304鋼プレート(100×100mm)上の900°C初期表面温度で実施した。表面熱流束と表面温度は逆熱伝導問題(IHCP)の解を用いて予測した。熱伝達機構の理解のために,種々の流速で種々の濃度と噴霧挙動(液滴径,噴霧圧力,液滴速度および噴霧衝突密度)で冷却剤(接触角,熱伝導率,密度,比熱と質量拡散率)の特性を測定した。冷却材の物理的性質は,接触角は0.1Mまでの塩濃度の増加と共に減少し,塩濃度のさらなる増加は接触角を増強することを明らかにした。冷却材の熱的性質から,海水中の熱拡散率が塩添加水よりも高いことが観察された。海水噴霧冷却は熱除去速度は高温面に及ぼす塩沈着に起因する海水と純水の混合物中の海水の割合が増加するとともに,増加することを主張した。しかし,達成された熱除去速度は海水噴霧の場合に塩沈着の比較的少ない量のために塩添加水のそれよりも低かった。さらに,蒸気膜現象における蒸気圧の塩堆積と低下の複合効果は,純水と界面活性剤と塩添加水よりも優れた熱除去速度を生成する。海水と界面活性剤添加水噴霧冷却との比較では,前者は接触角特性の低下以上の塩析出現象の優位性のため,より高い熱除去速度を生成した。海水噴霧の場合,達成された臨界熱流束(1.55MW/m~2)は,純粋な水(1.2MW/m~2)のそれの1.3倍であるさらに,増強された臨界熱流束は170°Cより高い表面温度で得られた。以上に加えて,NaCl添加水噴霧による増強は純水のそれの約1.6倍であった。高速冷却に対する上述の有利な条件のために,115°C/sと135°C/sの最大冷却速度は,海水およびNaCl添加水噴霧を達成した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *噴霧冷却 ,  熱特性 ,  *熱除去 ,  熱伝達 ,  *噴霧 ,  *海水 ,  液滴 ,  表面温度 ,  高温 ,  接触角 ,  *海洋 ,  熱伝達率 ,  *物質流束 ,  界面活性剤 ,  冷却速度

著者キーワード (5件)： 液滴接触角 ,  膜沸騰 ,  遷移沸騰 ,  衝突密度 ,  塩海水

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)： 海水 ,  質量流束 ,  噴霧冷却 ,  除去速度