セミホットMHD発電ダクト壁の構成材料と支持体の間の熱伝達

概要

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セミホットMHD発電ダクト壁は, 耐熱セラミックス系材料で内張りする方法が最も適当と言われている. 材料研究の動向を見ると, この材料としてろう接が不可能な材料が選択される可能性があり, その場合には熱伝達現象的に見て, 材料と支持体 (冷却体) との間が単純接触で, しかも接触圧力がほとんど0の状態となる. 本論文では, この状態における両者間の熱伝達をモデル実験により研究し, 材料の表面温度を決定する要因を見出して, 発電ダクトを設計するためのデータを得ることが目的である. 実験は試料の接触面温度150°-500℃で行われ, 材料と支持体間の等価間隔として, Al2O3-SUSで76μm, MgO-SUSで85μmが得られた. 他方, 粗さ計で凹凸を測定し, 試料と支持体の単純和を作ると, 両者ともに上記の約85%の値となった. それゆえに, 非接着支持状態における, セミホットMHD発電ダクト壁材料と支持体の間の熱伝達は, 両者間に存在する薄い気体層の熱伝導と見なされ, しかもその熱伝達等価厚さは, 両者の接触面の凹凸 (粗さ及びうねりを含む) より計算される間隔と同程度であることが分った.
社団法人日本セラミックス協会の論文
1978-10-01