Forced convection heat transfer of liquid hydrogen through a 200-mm long heated tube

200mm加熱円管内における液体水素の強制対流熱伝達

達本 衡輝; 白井 康之*; 塩津 正博*; 畑 幸一*; 成尾 芳博*; 小林 弘明*; 稲谷 芳文*; 木下 勝弘*

Tatsumoto, Hideki; Shirai, Yasuyuki*; Shiotsu, Masahiro*; Hata, Koichi*; Naruo, Yoshihiro*; Kobayashi, Hiroaki*; Inatani, Yoshifumi*; Kinoshita, Katsuhiro*

内径が6mm,加熱長さが200mmのステンレス製円管発熱体を用いて、0.7MPaの液体水素を強制流動させた場合の熱伝達特性を液温と流速をパラメータとして測定した。非沸騰の熱伝達は従来のDittus-Boelter式とよく一致することを明らかにした。流速及びサブクールが大きくなると核沸騰限界熱流束は大きくなり、加熱長さの-0.35乗に比例することがこれまでの実験データとの比較により明らかになった。さらに、実験結果は、導出した核沸騰限界熱流束相関式により記述できることを明らかにした。

Heat transfers from inner side of a vertically-mounted heated tube with a length of 200.0 mm and a diameter of 6.0 mm to forced flow of liquid hydrogen were measured for wide ranges of flow rate and liquid temperature. Non-boiling heat transfer coefficients agreed well with the Dittus-Boelter equation. Departure from nucleate boiling heat fluxes (DNB) were higher for higher flow velocity and larger subcooling. The effect of the tube length on the DNB heat flux was clarified compared with our previous data. It was confirmed that the experimental data agreed well with the author's DNB correlation.