Natural convection in a hemispherical enclosure heated from below

椎名 保顕; 藤村 薫; 功刀 資彰; 秋野 詔夫

Int. J. Heat Mass Transfer, 37(11), p.1605 - 1617, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0017-9310(94)90176-7

下面を加熱した半球容器内自然対流の熱伝達実験及び流れ場と温度場の可視化実験を行った。流体として水, グリセリン水溶液, フレオン等を用いた。実験条件はレイリー数範囲10510、プラントル数範囲613000である。熱伝達実験の結果、ヌッセルト数とレイリー数の関係NuRaで、指数nはレイリー数が10を越えると層流の値1/4から乱流の値1/3に遷移することを示した。また、流れの可視化実験の結果、流れ場はレイリー数を増加させるに伴い、定常循環流、周期プリュームを伴う循環流、非周期プリュームの発生を伴う循環流、乱流と遷移することを示した。さらに、下面加熱の半球容器内自然対流で生じる周期プリュームは、流体力学的不安定性により生ずることを示した。