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J-GLOBAL ID：201802214918202733   整理番号：18A1918817

流体分配マニホールドの最適化:機械設計,数値研究,製作,実験的検証

Optimization of a Fluid Distribution Manifold: Mechanical Design, Numerical Studies, Fabrication, and Experimental Verification

著者 (7件)： Wang Heng (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore) ,  Marshall Samuel D. (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore) ,  Arayanarakool Rerngchai (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore) ,  Balasubramaniam Lakshmi (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore) ,  Jin Xin (Department of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology) ,  Lee Poh Seng (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore) ,  Chen Peter C. Y. (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore)
資料名： International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web)  (International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web))
巻： 11  号： 3  ページ： 244-254(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0113A  ISSN： 1882-9554  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： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,1つの入口と6つの出口を有する一般的に使用される流体分配マニホールドの2つの最適化設計を提示した。数値シミュレーションを行い,出口の間の流体分配の均一性を高め,マニホールド空洞内のデッドゾーンの形成を低減するために,これらの提案した設計の寸法と機構を最適化した。特に出口間の流体分配をより均一にするために,本研究では,入口直径と出口直径の間の関係を調べた。さらに,均一な流体分配を維持しながらマニホールド内部のデッドゾーン形成を減少させるために,円錐形空洞を設計した。その後,いくつかの出口を置き換えるように遮断器を設計し,特定の応用に依存して,可変数の流体分配マニホールド出口を可能にした。両設計は元の一般的に使用されている流体分配マニホールドと比較して,流れの均一性とデッドゾーンの減少を改善できることが分かり,中央供給分配器は横方向供給分配器よりもわずかに良好な性能を示した。製造の観点から,別個の部品間の結合としてそれぞれ使用される接着剤とゴムOリングを有する2つの部品から,これらの2つの流体マニホールドの各々を作製した。これらの装置を用いた予備実験は,数値研究の結果と同様の結果を示唆した。実際の応用要件と限界に基づいて,種々の機械的または生化学的装置において,調整可能な寸法を有する異なる流体マニホールド設計を利用して,流体をいくつかの並列成分に等しく分配することができた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *マニホールド ,  *ディストリビュータ ,  *機械設計 ,  試作 ,  検証 ,  *最適設計 ,  数値解析 ,  Oリング ,  遮断器 ,  生化学 ,  接着剤 ,  空洞 ,  計算機シミュレーション ,  計算流体力学 ,  均一性 ,  出入口 ,  直径 ,  プログラムパッケージ
準シソーラス用語： FLUENT ,  デッドゾーン ,  実験検証 ,  数値シミュレーション ,  数値研究 ,  分配器 ,  予備実験 ,  *流体分配マニホールド

著者キーワード (5件)： 流体分布多様体 ,  流体分布均一性 ,  デッドゾーンの低減 ,  円錐空洞 ,  数値シミュレーション

分類 (1件)： 配管材料,弁  (QD05020E)

引用文献 (14件)：

• [1] Chen A. W. and Sparrow E. M., 2009, "Effect of Exit-port Geometry on the Performance of a Flow Distribution Manifold," Applied Thermal Engineering, Vol. 29, No. 13, pp. 2689-2692.
• [2] Heggemann M., Hirschberg S., Spregel L., and Bachmann C., 2007, "CFD Simulation and Experimental Validation of Fluid Flow in Liquid Distributors," Chemical Engineering Research and Design, Vol. 85, No. 1, pp. 59-64.
• [3] Kim S., Choi E., and Cho Y. I., 1995, "The Effect of Header Shapes on the Flow Distribution in a Manifold for Electronic Packaging Applications," International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 22, No. 3, pp. 329-341.
• [4] Choi S. H., Shin S., and Cho Y. I., 1993, "The effect of area ratio on the flow distribution in liquid cooling module manifolds for electronic packaging," International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 20, No. 2, pp. 221-234.
• [5] Wang C. C., Yang K. S., Tsai J. S., and Chen I. Y., 2011, "Characteristics of Flow Distribution in Compact Parallel Flow Heat Exchangers, Part II: modified inlet header," Applied Thermal Engineering, Vol. 31, No. 1, pp. 3235-3242.

タイトルに関連する用語 (10件)： 流体 ,  分配 ,  マニホールド ,  最適化 ,  機械設計 ,  数値 ,  研究 ,  製作 ,  実験 ,  検証