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書記が物理やるだけ#285 相変化による伝熱
沸騰および凝縮における伝熱を簡単に見ていく。
問題
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説明
相変化で生じる熱移動について,特に沸騰と凝縮が応用上重要になってくる。
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水の沸騰は,過熱度の上昇により核沸騰→遷移沸騰→膜沸騰と変化していく。ここで,核沸騰領域では熱伝達率が大きくなる。
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凝縮については垂直平板状の流下がモデルとして考えられ,これはレイノルズ数により熱伝達率が変化する。
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解答
過熱度から,本問では核沸騰が起きていることがわかる。核沸騰の熱伝達についてはRohsenowの相関式を用いて計算する。
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垂直平面板での膜状凝縮の流下について,レイノルズ数からさざ波有り層流であることがわかり,それにあった相関式を用いて熱伝達が計算できる。
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