回転円板上流れの伝熱と流動特性 Heat Transfer and Flow Characteristics in a Rotating Disc System

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抄録

水平加熱回転円板に鉛直上方から流体が垂直に流れる場合の熱伝達と流動特性を実験的に検討した.まず回転加熱円板の表面温度の多点同時測定を行い, 淀み点流れ支配領域と円板回転による強制対流支配領域の境界および強制対流支配領域から自然対流支配領域へ遷移する条件を明らかにすると共に, それぞれの領域のヌッセルト数の式を与えた. 次にシャドウグラフ法およびレーザ誘起蛍光法を用いた可視化実験を行い, 自然対流支配領域では回転円板上に円周方向に伸びた渦列が発生することがわかった. さらにこの可視化からこの渦列は円板中心近傍で発生し, 周方向および半径方向に移動していくことがわかった.温度変動の相互相関係数からこの渦列の半径方向伝播速度を求めた結果, 円板周辺部においてはグラスホフ数によらず一定の速度をもつことがわかった.

An experimental investigation of heat transfer and fluid flow on a heated rotating disc in a stagnation flow has been carried out. From the measured results of heat transfer coefficients, the conditions of transition from the region in which the stagnation flow is dominant to the region in which the forced convection by the disc rotation is dominant, and the transition from the forced convection dominant to the natural convection dominant region are determined. Empirical equations of Nusselt numbers for the three regions are also given. Flow visualizations by shadowgraphy and laser induced fluorescence techniques show that circumferential vortices due to buoyancy force appear on a rotating disc in the natural convection dominant region. The circumferential vortices are generated in the central region of the disc and move outwards in a radial direction. The radial velocity of the circumferential vortices is calculated from the time correlation of the temperature fluctuation. The calculated results indicate that the circumferential vortices have constant velocity at the outer region of the disc.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(5), 679-686, 1997-09-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  17件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002768010
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4293933
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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