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図2.18液体塊通過ひん度

(b) jL

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4.0 6.0 8.0

mm

近で低い値を示しているが， これより 小さい管径になると， 速い速度の波群の通過 ひん度に比べ遅い速度の波群の通過ひん度が急激に増大していることがわかる.

すなわち， 管径が2.0から1.4.5lnm付近を境に， 速い速度の波群より も遅い速度の 波群(後の節で詳細は示すが， これらの波群の波長および波高はいずれも小さい) が優勢となり， 流動現象 (流動様相)の違いを示唆するものと考えられる. 図 (a) のJLが0.1 m/sの場合管径2.0mmにおいて， すでに遅い速度の波群の通過ひん度が 速い速度のものより上回り， 上述の流動現象の違いを端的に表しているものと思 われる.

なお， 液体塊通過ひん度に対するJcの影響は， 遅い速度の波群に例外がみられ るが， 一般にJLおよび管径が一定において， Jcが大きい場合の通過ひん度が高い

傾向が認められる.

(6)

液体塊の平均波長と最大波高

細円管内で出現する個々の液体塊 (波)の波長入zは， 次式(2.12)に示す波速度Ui とこのあとに続く波まで (ピーク ~ピーク， 谷~谷など)の時間間隔ムtとの積に

よって求めた. また， 一つの波の最大波高tfmaxiは， 管径Dの細円管内の液体ホー ルドアップと波高の関係から次式(2.13)によって求めた.

入i = Uj"ムt (2.12)

tf…= (D /2)(1-

)

1-ηmαxi ) (2.13)

以下では， まず気液の各流量条件で出現するこれら全ての波についての平均波長入 と最大波高の平均tfmωを求め， これらの値に対する管径の影響を検討した. ここ で， t fmaxは以下では単に最大波高と記述しているが， 全ての波(波高)の最大値で はない

次に， 前節で述べた二種類の波群すなわち速い速度を有する波群の平均波長入H と最大波高tfmaxHおよび遅い速度を有する波群の平均波長入Lと最大波高tfmaxLを

それぞれ求め， これらの値に対する管径の影響についても検討した.

図2.19は平均波長の管径に対する変化を表す. 図2.19において， 上側の図は波 の平均波長入の変化を示し， 下側の図は二種類の波を区別した場合のそれぞれの波 群の平均波長入Hと入Lを示している.

図2.19の上側の図から， JcおよびJLが一定で管径が小さくなると平均波長入は減 少する傾向がみられ， 特に管径が2.0mm付近から急激に減少している.

図2.19の下側の図から， 速い速度を有する波群の平均波長入Hは比較的長く， 遅

い速度を有す る 波群の平均波長入Lは短いことがわかる. これらは管径が小さくな ると， それぞれの波群とも短かい波長の波が出現することがわかる.

図2.20は最大波高の管径に対する変化を表す. この上側の図から， JcおよびJL が一定で管径が小さくなると最大波高ifmaxは急激に減少し， 管径が約2.0mm付近 を境に ， その減少割合も幾分緩やかな傾向がみられる. 下側の図から， i fma:rHおよ びt fmωLも比較的波高が高いグループと低いグループに分けられ， 管径が小さく なると， それぞれの波群とも波高の小さい波が支配的になることがわかる.

20.0

10.0 8.0

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(c) jL=

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m/s

2.0

0.4 0.6 0.8 1.0 0.6 0.81.0 2.0 4.0 6.0 8.0

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2.0 0.6 0.81.0 2.0 4.0 6.0 8.0 0.4

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0.4 0.6 0.8 1.0 2.0

0.4 0.6 0.8 1.0 2.0

0.4 0.6 0.8 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0

D ^mm

2.0 4.0 6.0 8.0

D ^mm

2.0 4.0 6.0 8.0

D ^{mm 2.0} D ^{4.0 mm 6.0 8.0}

図2.19液体塊の平均波長

ム

\.D

ドキュメント内 垂直上昇気液二相流の流動 現象に関する研究 (ページ 56-60)