固気二相流の伝熱機構と制御

摘要

同気二相流とは，固体粒子を気体流中に分散した媒体の総称であり，伝熱工学や化学工学の領域では，流動層（流動床）として広く知られている。固気二相流は，伝熱工学的に見ると，熱容量，熱伝導率の低い気体流に高熱容量·高熱伝導率の固体粒子を分散させることでト純粋な気体流に比校して優れた伝熱特性を付与したものである。固気二相流の伝熱特性は，条件によっては液体と同等以上とすることができる上，固体粒子にセラミックス等の耐熱材料を用いれば，沸騰等の相変化を気にすることなく，削嵐から高温に至る広い温度範囲で利用できる特徴がある。その一方で，同気二相流は気相と固相の分散媒体であるため，その中での伝熱機楠は複雑で，一般の単相流体のような熱物性備による評価がしにくく，固気二瀾流の特徴を晴かすためにはある程度の知見とノウハウが必要になってくる。 本稿では，団気二相流の伝熱機構を分類し，それに基づいて伝熱粋性を予測·制御する。