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論文

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
 被引用回数：49 パーセンタイル：91.26(Thermodynamics)

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10$$^{6}$$$$sim$$5$$times$$10$$^{11}$$、プラントル数範囲6$$sim$$13000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Nu$${propto}$$Ra$$^{n}$$で、指数nはレイリー数が10$$^{9}$$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。

論文

Study on flow rate measurement of buoyancy-driven exchange flow by laser Doppler velocimeter

文沢 元雄; 菱田 誠; 稲垣 嘉之

Proc. of the 5th Int. Topical Meeting on Reactor Thermal Hydraulics, p.369 - 376, 1992/00

高温ガス炉では、原子炉の上部に接続されている配管の破断事故が生じると、破断口から空気が炉内に浸入する。炉内への空気の浸入特性は、破断口における対向流(又は置換流)挙動に依存する。そこで、本研究ではレーザー流速計を用い、流れを乱すことなく、置換する体積流量を算出する手法を検討した。その結果、半球容器内面温度が冷却容器内面温度に等しい場合置換する体積流量は、半球容器内面温度が加熱温度に等しい場合に比べて、約64%に低下することが分かった。また流量の標準誤差は15~22%であることも分かった。

論文

半球内自然対流の流れ場と温度場の可視化

椎名 保顕; 秋野 詔夫; 功刀 資彰; 藤村 薫

可視化情報, 10(37), p.41 - 46, 1990/04

https://doi.org/10.3154/jvs.10.105

底面を加熱した半球内自然対流の流れ場及び温度場を感温液晶を用いて可視化した。実験には水、グリセリン水溶液、及びシリコンオイルを用いた。実験のレイリー数Ra及びプラントル数Prの範囲は1$$times$$10$$^{5}$$$$<$$Ra$$<$$1.4$$times$$10$$^{9}$$、6$$<$$Pr$$<$$10000である。実験の結果、流れは3つのパターンに分類できることが示された。Ra≦1.9$$times$$10$$^{5}$$の場合には定常な循環流が形成される。2$$times$$10$$^{5}$$$$<$$Ra$$<$$10$$^{8}$$では高温プリュームが周期的に上昇する流れが形成される。Ra$$>$$10$$^{8}$$では、プリュームの発生は不規則となりやがて乱流に遷移する。

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