報告書番号

T95095

タイトル（和文）

微細化沸騰現象の発生条件と機構に関する調査

タイトル（英文）

OCCURRENCE AND MECHANISM OF MINUTE BUBBLE EMISSION BOILING

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

微細化沸騰はサブクール水を伝熱面に供給することにより，遷移沸騰に相当する伝熱面過熱度で気■が微細化し，核沸騰の限界熱流束を超える高い熱流束を実現する現象として注目されている。微細化沸騰に関する現在得られている知見を調査して，以下の結論を得た。（１）安定かつ高い伝熱性能を有する微細化沸騰を生じさせるためには，流体の流れ，気■の射出，および浮力の方向が一致した体系に，適切なサブクール度を持つ流体を供給させる必要がある。（２）伝熱面にサブクール流体を供給する機構として，気■を貫く微小噴流の発生や，スケールによる濡れ性の向上等が考えられているが，微細化沸騰の発生機構の解明には至っていない。（３）微細化沸騰は一般の実験では見られず，銅ブロックなどの温度制御が容易な伝熱面でのみ確認されている。実用化に向けて，伝熱面の熱容量が現象の生起に与える影響などを評価する必要がある。

概要 （英文）

MINUTE BUBBLE EMISSION BOILING (MEB)OCCURS WHEN A BUBBLE FORMED ON THE HEAT TRANSFER SURFACE FRAGMENTS INTO MINUTE BUBBLES AND DISPERSES INTO SUBCOOLED FLUID WHEN THE WALL SUPERHEAT IS WITHIN THE TEMPERATURE LIMIT OF TRANSIENT BOILING.IT IS NOTICEABLE BECAUSE THE OBTAINED HEAT FLUX IS HIGHER THAN THE CRITICAL HEAT FLUX IN GENERAL EXPERIMENTS.THE PRESENT INVESTIGATION OF THE AVAILABLE INFORMATION IS SUMMARIZED AS FOLLOWS:(1)TO PRODUCE STABLE MEB WITH HIGH HEAT PERFORMANCE,THE DIRECTIONS OF THE FLUID FLOW,BUBBLE EMISSION,AND BUOYANT FORCE SHOULD BE THE SAME,AND THE DEGREE OF SUBCOOLING SHOULD BE A CERTAIN VALUE.(2)TO EXPLAIN THE SUBCOOLED FLUID SUPPLY MECHANISM TO THE HEAT TRANSFER SURFACE,A MICRO-JET PENETRATES THE BUBBLE AND DEPOSITED SCALE ENLARGES THE HEAT TRANSFER AREA.HOWEVER,THE MEB MECHANISM IS STILL UNCLEAR.(3)MEB HAS NEVER BEEN OBSERVED IN ORDINARY EXPERIMENTS,AND OCCURS ON THE SURFACE OF A COPPER BLOCK WHERE THE SURFACE TEMPERATURE IS EASY TO CONTROL.THE EFFECT OF THE THERMAL CAPACITANCE OF THE HEAT TRANSFER COMPONENT ON THE OCCURRENCE CONDITION MUST BE INVESTIGATED TO APPLY MEB TO HIGH-HEAT-FLUX COOLING SYSTEMS.

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