曲管内における流動を伴う凍結に関する基礎的研究 第1報:凍結状態の非形状性
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日本冷凍空調学会論文集
 Vol.2,No.2 要旨
                             
曲管内における流動を伴う凍結に関する基礎的研究 第1報:凍結状態の非形状性
一宮浩市

  本研究の目的は流れを伴う曲管内の凍結過程と界面の熱伝達を実験的に 明らかにすることである。試験部は断面が長方形で、流路の内壁、外壁共薄い銅板を 介して等温で冷却され、上板と下板は透明なアクリル板で製作され、曲管部は180°で水平 に支持されている。連結媒体は水で、実験条件は入口レイノルズ数Reiが200 から3040でディーン数にして64から973である。冷却壁温度は内外とも-5〜-15℃である。 実験では助走部(直管)で発達した凍結層が曲管部に入りどのように変化するかを観察した。 曲管部下流部でできた凍結面の凹みが凍結の進展と共に上流部に移行し、最初の凹みの位置 Reiの関数として実験的に求めた。凍結による水の加速と 、曲管流路の特性のため、界面での熱伝達率は凍結のない場合より、はるかに高い。時間経過に 伴う流路全体の平均ヌセルト数Numが無次元時間τ(フーリエ数とステファン数の積) と入口レイノルズ数Reiの関数として表された。