報告書番号

T97058

タイトル（和文）

熱交換器縮流部近傍の流動評価（その１）縮流部形状の違いによる流動の変化

タイトル（英文）

EVALUATION OF THE FLOW AROUND THE CONTRACTION OF A HEAT EXCHANGER (PART 1) DIFFERENCE IN FLOW DUE TO THE CONTRACTION GEOMETRY

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

発電プラントの熱交換器においては，縮流部の上流側でスケールの付着現象が生じている。スケール付着は熱交換器内の流動損失の増大や熱伝達率の低下を招く可能性がある為，付着のメカニズムの解明が望まれている。様々な原因が考えられる中，電気化学的要因に関しては静電学的な面から検討されている。一方，流動・伝熱等の機械的要因に関しても殆ど把握されておらず，調査が必要とされている。本研究においては縮流部近傍の流動を数値的・実験的に検討した。形状の異なる二種類の縮流部を比較し，上流側における急激な乱流エネルギーの増加と圧力降下を確認した。この圧力降下の大きさには，流路水力直径の収縮率が影響を与えることがわかった。またその圧力降下により，スケール付着の一因とされる減圧沸騰が生じる可能性が高くなることがわかった。

概要 （英文）

IN HEAT EXCHANGERS OF POWER PLANTS, SCALE DEPOSITION MAY OCCUR, ESPECIALLY AT THE LEADING EDGE OF THE CONTRACTION. SINCE THE GROWTH OF SCALE CAN LEAD TO AN INCREASE OF PRESSURE LOSS AND A REDUCTION OF HEAT TRANSFER COEFFICIENT, THE MECHANISM OF THIS PHENOMENON SHOULD BE CLARIFIED. AMONG MANY FACTORS WHICH ARE ASSUMED TO BE THECAUSES OF THIS PHENOMENON, ELECTROCHEMICAL FACTORS HAVE BEEN MAINLY ANALYZED WHILE MECHANICAL FACTORS, SUCH AS FLUID DYNAMICS AND HEAT TRANSFER, HAVE BEEN SCARCELY INVESTIGATED. IN THIS STUDY, THE FLOW AROUND THECONTRACTION WAS ANALYZED NUMERICALLY AND EMPIRICALLY. TWO TYPICAL CONTRACTION CONFIGURATIONS WERE COMPARED, AND CONSIDERABLE DIFFERENCES IN PRESSURE DROP AND TURBULENT KINETIC ENERGY WERE CONFIRMED AT THE LEADINGEDGE. IT WAS CLARIFIED THAT THE CONTRACTION RATIO OF THE HYDRAULIC DIAMETER OF THE FLOW PATH COTRIBUTES GREATLY TO THE POSSIBILITY OF ADIABATIC FLASHING DUE TO PRESSURE DROP, WHICH IS ASSUMED TO BE ONE OF THE CAUSES OF SCALE DEPOSITION.

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