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J-GLOBAL ID：202202287829099724   整理番号：22A0472861

波形管を用いた中間熱交換器の乱流熱伝達促進の実験的および数値的研究【JST・京大機械翻訳】

Experimental and numerical investigation of turbulent heat transfer enhancement of an intermediate heat exchanger using corrugated tubes

著者 (6件)： Hu Qingxiang (Advanced Nuclear Energy Technology Cooperation Innovation Center, Key Laboratory of Advanced Nuclear Engineering and Safety, Institute of Nuclear and New Energy Technology, Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Qu Xinhe (Advanced Nuclear Energy Technology Cooperation Innovation Center, Key Laboratory of Advanced Nuclear Engineering and Safety, Institute of Nuclear and New Energy Technology, Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Peng Wei (Advanced Nuclear Energy Technology Cooperation Innovation Center, Key Laboratory of Advanced Nuclear Engineering and Safety, Institute of Nuclear and New Energy Technology, Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Peng Wei (Tsinghua University-Zhang Jiagang Joint Institute for Hydrogen Energy and Lithium-Ion Battery Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Wang Jie (Advanced Nuclear Energy Technology Cooperation Innovation Center, Key Laboratory of Advanced Nuclear Engineering and Safety, Institute of Nuclear and New Energy Technology, Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Wang Jie (Tsinghua University-Zhang Jiagang Joint Institute for Hydrogen Energy and Lithium-Ion Battery Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 185  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 非常に高温のガス冷却炉(VHTR)における中間熱交換器(IHX)は,水素製造を含む様々なプロセス熱応用を実現でき,それは地球エネルギーのグリーンで持続可能な発展に有益である。本研究では,IHXの熱伝達能力を高めるために,3つの波形管を採用した。これらの管の流れと熱伝達特性を包括的に調べ,実験と三次元数値シミュレーションを用いて比較した。空気とヘリウムはそれぞれ実験と数値シミュレーションの作動流体であり,Reynolds数(Re)は10,000から20,000の範囲であり,Prandtl数は0.70と0.66であった。革新的波形パラメータ取得方法を,高精度計算機トモグラフィーイメージングとコンピュータビジョン技術を結合することによって提案する。熱-油圧実験を行い,k-kl-ω遷移モデルを適用し,Nusselt数(Nu)および摩擦係数(f)に対して得られた実験データと良く一致した。流れ場,熱流束場,および相乗角度分布を解析することによって,波形が境界層発達を破壊し,乱流混合を強化し,境界層の温度勾配を減少させ,速度場と熱流束場の間の相乗作用を改善し,その結果,熱伝達を強化することがわかった。3つの管の熱流力性能に及ぼす波形パラメータの影響も議論した。無次元高さe/d=0.03,無次元ピッチp/d=0.6,およびRe=20,000の横方向波形管は,得られた最大Nuを生成し,平滑管のそれより約60%大きかった。e/d=0.03,p/d=0.6,およびRe=12000の螺旋波形管は,約1.09の性能評価基準で,最良の総合的性能を有した。最後に,幾何学的パラメータ(e/dおよびp/d)およびReとの経験的相関を,全ての3つの波形管に対してNuおよびfに対して提案した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 境界層 ,  高温 ,  *熱伝達 ,  摩擦係数 ,  ヘリウム ,  熱流束 ,  画像処理 ,  Reynolds数 ,  Nusselt数 ,  三次元 ,  熱流 ,  流れ場 ,  持続可能な開発
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  作動流体 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 実験 ,  数値シミュレーション ,  三波管 ,  伝熱促進 ,  現場相乗作用

分類 (2件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K) ,  熱交換器,冷却器  (PA03020G)

タイトルに関連する用語 (7件)： 波形管 ,  中間熱交換器 ,  乱流熱伝達 ,  促進 ,  実験 ,  数値 ,  研究