低圧·低質量流束条件下における周方向非均一加熱管の限界熱流束（高熱流束条件における傾斜角の影響）

摘要

本一連の研究では、水管に内径中心と外径中心をある量eだけ偏心させた非均一加熱管（以降、偏心管と呼称する）を用いて周方向非均一熱流束を実現している。Umekawaら［18］は加熱長さL_T=900mの偏心管を用いた限界熱流束実験を行っており、局所最大限界熱流束は偏心量の増加と伴に増加し、これをButterworth［19］の液膜再配分モデルを用いて説明している。さらに加熱長さL_T=900mの偏心管およびその上流側に加熱長さL_T=900mmの均一加熱管（以降、均一管と呼称する）を入口調整区間として接続した加熱長さL_T=1800mmとし、傾斜角を付加することで、管傾斜と非均一加熱が限界熱流束に及ぼす影響を検討しており［20］、最大熱流束部の配置によって限界熱流束は大きく異なる傾向を示し、蒸気流束を十分に増加させた場合、高熱流東部を管頭部に設置した状態においてもじょう乱波に伴うpumping action機構［21］によると考えられる液膜リフトアップにより、大幅に限界熱流束が増加することを示した。さらに加熱長さをL_T =450mmとした高熱流束条件下における垂直上昇流の限界熱流束実験を行い［22］、その結果について液膜流モデルを用いた検討を行い、高加熱流束条件下ではエントレインメントの機構としてせん断力起因のみならず沸騰起因の液滴飛散を考慮する必要性を示した。本研究では、周方向非均一加熱を受ける傾斜加熱管の限界熱流束を系統的に理解するために、加熱長さL_T=450mmの均一管および偏心管の限界熱流束実験を行ったので報告する。