表面熱流束と表面温度に関する境界条件計測のための高密度温度センサの開発

Development of micro temperature sensors for the measurement of boundary conditions including surface heat flux and surface temperature

Liu, W.; 永武 拓 ; 高瀬 和之

Liu, W.; Nagatake, Taku; Takase, Kazuyuki

沸騰などの過渡伝熱現象における伝熱機構を解明するために、原子力機構は、流れを乱す原因となる伝熱面上へのセンサの設置が不要で、伝熱面表面温度と熱流束を同時に計測できる新しい計測技術を開発している。本計測技術は、高速度で伝熱体内部温度を計測する一次系と、多チャンネルで計測される伝熱体内部温度データをもとに伝熱面温度と熱流束の変化を逆問題解析によって求める二次系から構成される。一次系の内部温度計測に関して、高周波で変化する熱流束など過渡的な境界条件がもたらした内部温度変化を感知できるように、伝熱面表面から数ミクロンの深さに設置可能な共同陽極を持つ微細温度センサ群を導入した。本報は、平成22年度における微細温度センサ群に関する開発結果を報告する。

In order to understand a fast changing transient heat transfer phenomenon such as boiling, Japan Atomic Energy Agency has begun to develop a measuring technology for the surface temperature and surface heat flux, without sensors set on the surface. The technique for the measurement of surface temperature and surface heat flux involves two steps: (1) measurement of the inner block temperatures using special micro temperature sensors, which are placed at a depth of several micrometers beneath the surface; (2) solving an inverse heat conduction problem (IHCP) to obtain the surface heat flux and surface temperature by using the measured inner block temperature data. This paper gives the description for the development result of the special micro temperature sensors in the year 2010.