斜め合流による管路内流体の乱流混合
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概要
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斜め合流による2流体の管路内での急速な混合の最適条件について実験的に研究した.本管断面の温度分布を実測しその標準偏差を比較して最適条件を求め, 合流角度の関数として示した.同時に, 支流の吹き込みで本管中に形成される偏向噴流の軌跡を測定し, これに基づいて急速な混合のための条件を考察した.混合度変化の合流角度依存性は, 最適速度比における実験結果の比較と偏向噴流の1次元解析から検討した.<BR>その結果, 最適条件と偏向噴流の軌跡は直角合流の場合のそれぞれの式の拡張形で表された.最適条件では, 合流角度が同符号の噴流はその下流域で一定の軌跡を示す.混合の合流角度依存性は初期段階の噴流によってもたらされ, 最適な直角合流と比べるとほぼ本管直径に相当する混合区間の距離の差を生ずる.急速な混合のためには支管をπ/4rad程度上流方向へ傾けた斜め合流が適当である.