上昇運動を伴う蒸気泡の成長速度に関する数値解析
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概要
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蒸気泡成長に及ぼす気泡の上昇運動の影響を把握するために,均一過熱旅中における上昇運動を伴う単一蒸気泡の成長速度に関する数値解析を,気泡形状が球形で上昇速度が一定および周囲旅の流動がポテンシャル流という仮定の下で,熱伝達支配域を対象として行った。数値解析はヤコブ数5〜100,ペクレ数0〜5000の範囲で行い,上昇気泡周囲の液中における温度分布および気泡成長速度についての数値解を求めそれらを図示している。これらの結果をもとにして,ヤコブ数およびペクレ数が気泡周囲液の温度分布および気泡成長速度に及ぼす影響を明らかにしている。さらに,気泡成長速度に関する本数値解析結果を,上昇運動を伴う場合および静止している場合の各々について得られている既存の近以解と比較して,両者は良好に一致することを示している。現象の基礎研究として重要である。またこの研究はバイオリアクターヘの応用も進んでいる気泡塔における物質移動現象の研究とも関連して重要であると考えられる。従来,蒸気他の成長については静止気泡を対象として多くの研究がなされているが,前報で詳述したように気泡が浮力の影響で上昇運動を行う場合や液流動かある場合の気泡成長についての研究は実験的にも理論的にもほとんどなされていない。そこで著者は均一過熱水中における気泡の上昇挙動とそれに伴う成長速度の変化に関してこれまで主に実験的な解明を行ってきた。本研究では上記の現象に関しての理論的解明を進めるために,気泡形状が球形で気泡上昇速度が一定および気泡周囲の放流動かポテンシャル流と仮定した場合の,気泡成長速度に関する数値解析を行ったのでその結果について報告する。
- 1988-12-25
著者
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