Effect of a heated pipe length on DNB heat flux in forced flow of liquid hydrogen

液体水素強制流動下におけるDNB熱流束の加熱長さの影響

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*; 成田 憲彦*

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

内径が6mm、加熱長さが50, 100, 200, 250mmのステンレス製円管発熱体を用いて、飽和液体水素(0.4, 0.7, 1.1MPa)を強制流動させた場合の熱伝達特性を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。流速及び飽和圧力が小さくなると、核沸騰限界(DNB)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。

The heat transfer in a forced flow of saturated liquid hydrogen was measured using vertically-mounted heated pipes with an inner diameter d of 6.0 mm and lengths L of 50, 100, 200 and 250 mm for wide ranges of flow velocity and pressure. The heat fluxes at departure from nucleate boiling were higher for higher flow velocities, lower pressures and shorter L. The effect of L on the DNB heat flux was clarified and could be described by the modified authors' DNB correlation.