An Experimental study of heat transfer in an open thermosyphon

今井 悦也*; 椎名 保顕; 菱田 誠*

Heat Transfer-Asian Research, 30(4), p.301 - 312, 2001/06

https://doi.org/10.1002/htj.1019

サーモサイフォンを用いた受動的冷却特性を調べるため、開放型サーモサイフォンの熱伝達実験を行い、流れと熱伝達の関係を調べた。水を用いた実験結果から伝熱形態は3つに分類される。第1はレイリー数(Ram)領域、10Ram410で、加熱面の温度境界層が管中央付近にまで達する。第2は410Ram310で、温度境界層が壁近傍に局在し、中央下降流との伝熱が少ない。第3は310Ram310の領域で、下降流に流れが生じる。第3領域では管上半部で乱れが生成されるが、下半部では第2領域と同じ流れが形成された。乱れは管入口不において、下降流と上昇流の干渉により生成され、レイリー数がさらに増加すると下流に拡大される。乱れの生成とともに流れが妨げられ、熱伝達の増加が抑制される。本実験により、水を用いた場合の理論解とのずれ、各実験者による結果のバラつきの原因の一端と明らかにした。