三次元はく離流れ場における熱伝達特性: University of the Ryukyus Repository

Title

三次元はく離流れ場における熱伝達特性

Author(s)

親川, 兼勇; 鳥羽山, 昌史; 瀬名波, 出; 屋我, 実

Citation

琉球大学工学部紀要(49): 19-26

Issue Date

1995-03-31

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12000/9607

Rights

琉球大学工学部紀要第49号，1995年 1９

三次元はく離流れ場における熱伝達特`性

親川兼勇＊

瀬名波出＊

＊ ＊＊ 史実 鳥羽山 屋我 白白

CharacterisofHeatTransferonThreeDimensionaISeparatedFIowＲｅｇｉｏｎ

ＫｅｎｙｕＯＹＡＫＡｗＡ＊

ＩｚｕｒｕＳＥＮＡＨＡ＊ MasashiToBAYAMA*＊ ＭｉｎｏｒｕＹＡＧＡ＊ Abstract ThelocalheattransfercoefficentsweremeasuredforthreedimensionaIseparated nowinordertoobtainthebasicinfOrmationofheattransfercharacteristicsaroundthe cy]inderperpendicularlysettheheatingsurfaceThenowregionwasconstructedby thethreepartsoflower・ｕｐｐｅｒａｎｄbackwaUsanditsgeometricconfigurationislikea Ttypehavingtheductconnectedperpendiculalywithstraightduct,Theworkingfluid air，flowsdownstreanlagainsttheadversepressuregradientforlnedduetotheexist． aｎｃｅｏｆｔｈｅｂａｃｋｗａｌＬＴｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｈｅａｔtransfercorrespondstothedataobtained fortheflowpatterninthevisualizationtestbyusingoilfilmmethodTheNusse]ｔｎｕｍ‐ berattheflowdetachedfromthewallsurfaceexhibitsitswell-knownRevnoldsnum‐

berdependenceofRc2/3.OnthebackwalLthenlechanismoftheheattransferisessen-tiallythesametothatofjmpingementjetflow． ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Convectiveheattransfer,Separatedflow,Vortex， Flowvisualization,Threedimensionalfin． 1．緒言 一方流動抵抗の大きい場合には流路内の作動流体の流 量が少なくてよく，高価な冷媒等を用いるのには有利 となる．冷却.あるいは加熱を通常の空気などを用い て行う場合には流動抵抗の小さい伝熱促進体を用いる 方がエネルギ的に望ましい(3)． 伝熱面に付着した促進体としては，突起が余り高く

ない場合の粗面管(4)，二次元の突起(5)や，くぼみ'6)お

よび三次元突起(７１など，種々ありそれぞれ研究がなき

れてきた． 工学的には，通常の流れ場は三次元乱流境界層が形 成されており，またそれらのはく離場を取り扱うよう 伝熱を促進きせる方法としては，取り扱う流動場に

よって種々の形式が考えられる(1)(2)．その中で熱伝達

率増進効果の高いものとして，伝熱面に付着して設置 された乱流促進体が考えられる．乱流促進体そのもの は伝熱面積の増大に加えて伝熱面近傍流れに撹乱を与 え，熱伝達率を増大せしめるからである．その際の流 動抵抗は流路断面の中央に置かれた促進体のに比べて 低い．そのために熱伝達率増大の割合に比べて流動抵 抗が小さくなり，結果として熱的性能比が高くなる． 受理：1994年11月10日 ＊機械システムエ学科、epLofMechanicaISystemsEngineering,ＦａｃｏｆＥｎｇ． ＊＊日本電装株式会社NipponDensoCQ､Ltd．

親川・鳥羽|｣｣・瀬名波・屋我：三次元はく離流れ場における熱伝達特性 2０ な課題が多い．たとえば壁面に直立する有限な高さを もつ物体などがその例である．しかしながら，これら 三次元的形状となる促進体をもつ場合の流れ場・熱伝 達特性は，二次元的形状のに比べて複雑であり，周囲 の基本的流れ構造および伝熱機構の詳細な解明がより 必要となろう．とりわけ三次元はく離流と後流との干 渉などによる流れの非定常性の問題が挙げられる．河 村ら(8》は種々の高さ，径の円柱群をもつ三次元突起の 熱伝達促進を目的とし，流れ場の詳細な検討，流れの 可視化などにより伝熱促進機構を論じ，実用上の指針 を与えている．しかし，これらの機構は促進体が下流 に誘起する二次流れの構造，とりわけ促進体を乗り越 えた流れのはく離・再付着および過流動によることに 注目している．促進体の周囲流れを取り扱ってはいる が，設置部分の根元前方の流れおよびその影響につい ては余り言及していないように思われる． 本阿弥ら【'１は三次元乱流境界層のはく離を理解する ために，完全な三次元乱流境界層の中に埋設する対称 iii上のはく離およびはく離領域の非定常構造を明らか にしている．すなわち平面上に無限大の曲率をもつ背 壁を置き，それに垂直な流路から流入した流れが背壁 に衝突したのち，それに平行な流路を通って左右より 外部に流れる．上下を壁面で囲うことにより直線流路 とテスト部の流路がＴ字形の配置となる．流れは背壁 の存在による逆圧の勾配に逆らいつつ背壁に衝突し， その後面側から流出していくが，流れは三次元はく離 場となる．主流中央部の対称面上(x,y面)での流れ場 をサーマルタフトおよびスモークワイヤを用いて背壁 近くにlH来る首かざり状のはく離渦，その上流に形成 される別のはく離を確認している．またこれらの渦は 互いに干渉せず，全く別の生成機構をもつことを示し ている．実験は流路高さＨ＝l00jmotで行っているため にはく離泡の寸法に対して小ざく，上下壁のはく離渦 が互いに干渉し合う可能性があったために，実験装置 の寸法を二倍程大きくし再実験を行い，前述の二つの はく離泡を含む互いに生成機構の全く異なる四つの渦 の存在を明らかにした001．ただ流れ場のみの実験であ り，これらの渦が伝熱機榊にどのように影瀞するかに ついては論じてない． 本研究は三次元はく離流れ場での熱伝達特性および その伝熱機構の基本的な情報を得るために，本阿弥ら とほぼ同様な実験装置を用い，熱伝達率の測定を行っ た．三次元乱流促進体の前方の熱伝達特性が明らかに なれば，フィンの形状およびピンフィンなどの設置 位・配列などに貴重な資料を提供するものと思われ る．そのために対称面のみでなく，テスト部の下壁お よび背壁面の全面に亘って時間平均熱伝達率分布を得 た．また汕膜法により流動場の可視化を行い，はく離 位置，はく離渦の大ききなどと熱伝達率との対応を明 らかにした． 記号ｚ：流路の高き Ａｒ：x方向の局所熱伝達率 ｌｔｚ：ご方向の局所熱伝達率 Ｌ：入口から背壁までの長さ ノVIL：ヌッセルト数＝肱・ｆｌＷｌ ノＷ：巴：レイノルズ数＝Ｕ・〃／ｙ Ｕ：直線流路内平均速度，入口速度 ｊＵ：入口から背壁方向への路離 ｙ：対弥面からそれに垂直な距離 ｚ：下壁面から鉛直上向きの距離 ｌ：流体の熱伝導率 し：流体の動粘性係数 添字腕“：最大値を示す

トＬ一計

○○声 Ｃ則○一

Flow牛

Ｘ Ｙ ＢａｃｋｗａｌＩ

一

ＬｏｗｅｒｗａｌＩ Fig.１．Experimentalapparatus1dimensionsandsymbols

琉球大学]:学部紀要第４９号，1995年 2１ ２．実験装囲および実験方法 実験装ilfの概略をＭ１に示す.流路は吹きⅡ)し形で， 幅]CCI,!",，ｉｌｌｌｊ苫〃＝ICO’'1'〃の正方形断Ihiの腿苫 10001"j"のiIql:線流蹄にテストjflの流路が7.字に迎結答 れている．テストiiIlの流路は高き〃＝100)11111で，Ｕ'[線 流路の１１}[Ｉ部からj2流が衝突する背瞳までのlMi雛がＬ ＝350または250"!')１．１２言1020"１ｸﾘlである． その中央部にilIl:線流路が連結ざｵしている．雌標系 jrJ,’２を図ｌに'｣《す．Ｊは対称面からのMi雛をとってあ る．対称１ｍ(潅Iili)では図Ｉに示すよう仁流ｵしは逆)|{ﾉ」 勾配に逆らってffMli1に徽突するために，１柵近くには く離渦,そのI二流にもう一つのはく離制が形成踵jlLる． それらl動，/ｊ１ｉＩに軸をもち，回蝋汕ながら外部に流'１１ ぎれる．テスト部の流路の上下壁およびffl腱は１１，１苔 20,",,Iのベークライト板に厚さ30/u"1のステンレスｉｉｂｉ

を接鋳し，ＤＰＩ:術1u源によ}〕迎遜加熱きれた熱流來９''’

--定の伝熱i11iよりなっている．そのjlli合の砿lⅢi{腰 t,0.鯨は面徒70〆JI1のｆｌｌリーコンスタンタン熱1hM11.をステン

レス鏑裂iiiiにハンダ付し．その熱起1Ｅﾌﾞﾉをｌ/ｘＶの糀

度で測定することにより求めた．銅一コンスタンタン 熱電対は上下畦のほぼ中央にそれぞれ79本，↑r鞭に３９ 本の合計197本がi没けられている．熱伝達率ｈ､｢はi；流 温度l…を蝋W:としてJlJI-9/(1噸－妃)よI)求めた．こ こで熱流來は9u,＝490Ｗ/㎡であＩ)，ベークライトを 通して外冊ljへ散逸するｈｔは1％以卜゛であった．臘膣差

(【１０弧一峰,)は多くの場合4～5K以上であり，熱伝達率ハエ

は十分な$IIi皮をもっている．＿上下およびfr朧の釘､iの Mi雌分ｲiiはテストiMjを直線流路に対して111力il･的に移動 させることによ})．熱聯ilの空１１M的位Iriを補うことに よ')求めた．流れ模様はカーボンブラックを適当な粘 膣の機械illlとの混合液を_上噸､iおよびｲﾃ畦面に塗布 し，流れにきらした後，その流跡の写)Q1搬影を行った． 入口の平均流速を【ノー10～30,"/sに変化きせた．それ は流路i嚇さ〃＝lOOlI1)ｌｉを代表長苫にとったレイノルズ 数｣Ｍ＝【'・〃〃）＝62,000-186,000にﾉﾋﾘ゛応する． 3．実験結果および考察 ３．１熱伝達特性 ｉｆI:線流路から流Ⅱ)した流れは1,＝Oの対称imJl;.ご)が ffMii1iiiでの分岐線とな}〕，それを境にffI髄に沿って左 ｲJに流れる．対･称ｌｉＩｉ上をみると，ｆ了蝿のｲr在による逆 11ﾐﾉﾉ勾Pil｣に逆らう形で流れ，上下確と1V雌に三次元突 起等にみらｵしるltl・かぎ})状を呈するﾂﾞﾃ砿に平行な１１１１を もつ人きなはく離渦が形成される．筒かざり状のはく 離渦の上流域で流れは，背壁にlhjうのと左ｲ｢に分岐し ようとするのがあり，その位置で雌初のはく離が起こ ')，小菩なはく離iiWiが形成きれる．こｵＬ６１ｌ洲と平行 1５０ L=350ｍｍ Ｙ=0ｍｍ ０ ０ １

（ヱ“Ｅ一二）×二

1００

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□ｅ□△○

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Ｕ＝１０ｍ/ｓ １５ｍ/ｓ ２０ＷＳ ２５ＷＳ ３０ｍ/ｓ □ｅ□△○

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５０ 5０

ｏ△□ｅ□

○△ｐｅＥｌ

３山ロｅ□

０

100２００３００３５００Ｆ帝=可lO

-r-,￣－－１－－１＿＝ｊ Ｘｍｍ

_{ｈｚ(Ｗ/、2k）}

(a）onIowcrwall

（b)ｏｎｂａｃｋｗａｌｌ

Ｆｉｇ､２．VariaLionoflhel〔)calheattransfercoEfficientswithvelocity 0

親川・鳥羽山・瀬名波・屋我：三次元はく離流れ場における熱伝達特性 ワワ ーー 1.5

×ロ｛上×ニーメニ

Ｌ=３５０ｍｍ Ｙ=0ｍｍ _1００ ＥＥＮ ■ 1.0

巳聡

■

鞠碆書善雪害○

５０ 0.5

○Ｕ=10ｍ/ｓ

△１５ｍ/ｓ

□２０ｍ/ｓ

ｅ２５ｍ/ｓ

□３０ｍ/ｓ ０ _０ ０ 1００

_{３００３５０o５}

Ｘｍｍ

2００ _1.0１．５

hzmzmax

Fig.３．VariationoftheratiooflocaIheattranscoeflienttomaximumheattransfercoefficentwithveIocitv な軸をもつ．両はく離渦は互いに同方向の回転をする 順流渦である．ここで，これらの渦のスケールに対し て流路高苔Ｈが適当な大ききである力､の問題が起る． 〃によっては渦そのものが互いに干渉し合い抑制され ている可能性もあるからである．本来なら，この〃が 三次元はく離渦を解明する上で重要となるが，本研究 は三次元はく離流れ場における物体前方の熱伝特性を 知ることを目的としており，その第一歩としてＨを一 定としている．またはく離渦が人口から背壁までの長 きＬにどのように影響されるかをＬ＝350,250腕瓶の２ 種類で調べたが，はく離渦の大きさなどはLが著しく 小さくなければはく離渦はほぼ同一スケールの寄与に 興味が注がれていることを考えると，Ｌ＝2501"，"とし た場合でも本質的にはＬ＝3501111"とliilじであり，ここ では主にＬ＝35011ｍについて述べ，問題の簡単化を図 る． まず対称面のx方向の局所熱伝達率分を流速を10～ 30ＷＳに変化させた場合を図２（a)に示す．入口から 背壁方向に沿って境界層の発達，および流路の拡がり による流速の減少によりﾙｪは減少し，エル＝0.5で極

小を示したのち，上昇し,正/L＝0.833で極大値をとり，

その後減少する．これは流速を増加きせてもその変化

の様子は概ね変らない．詳しくみると，極大値近傍の 分布形はじが小さいとなだらかで，流速とともにピー クが上流に移動し，かつ分布はシャープとなる傾向を 示す．これは流速とともに大きなはく離渦がより顕著 に作用することを示しており，さらに上流のはく離渦 より熱伝達率分布に大きな影響を及ぼしているものと 思われる． つぎに背壁の対称面のz方向の熱伝達率の分布h之を 図２(b)に示す．中央部で高く，上下壁面に近い所で 低くなる傾向を示す．これは対称面の上下壁面の影響 を余り受けない流体が中央部に衝突し，ご＝0,1001"池 近傍は中央部からの分岐流れによる熱伝達率であり， 中央部より低い値を示す．ただ後述するが，この-0,100腕姻の領域の熱伝達率はコーナー渦によるもので あり，下壁面の背壁近くの値とほぼ等しくなる．これ らの分布を妓大熱伝達率１０灘,噸蒸,ｈｚ,…を基準にして示す と図３となる入口部での熱伝達率の流速による増大 に比べて，最大熱伝達率は余り増大してなく，レイノ ルズ数の依存`性力鵜所により異なり，局所熱伝達率の

伝熱機構が異なることが分る＿背壁においては，ほぼ

最大熱伝達率で整理でき，基本的には背壁では流れの 衝突による伝熱機構と思われる．流速によって全体的

琉球大学工学部紀要第49号11995年 2３ には余り変化しないようであるが,名位置における局 所値と速度との関係を図４に示す．図２におけるｊＦ Ｏｊ抑↑)''2001,池250加碗,最大の位置，すなわち入口部， 最小,上昇し始めるおよび極大の位置での局所熱伝達 率である.まず』『＝0.200醜ﾌﾞﾘ1ではlZx｡こ【/ｏ､58に比例して いる゛これは通常の乱流熱伝達率のレイノルズ数の依 存性が0.8乗に比べて小きく，乱流境界層の発達に加 えて流れの減速の影響がでている．上昇し始める位置 は，はく離が起る位置とほぼ対応していると思われる が，ここではhXのUOp7で従来のはく離．再付着のＭ ＝CRF0.67と同一のレイノルズ数の依存性を示してい

る('').また般大値はhJu区Ｕｏ､5であり，はく離渦より小

きいスケールの渦が下壁面上を揺動することによる掻 き取り効果によると思われる.すなわち本阿弥ら(ｇＸｌｍ が述べているように大きなはく離渦が上，下壁のいず れかに近づくかによって，この小さいスケールの渦が 揺動していると考えられる．これは互いに干渉し合わ ない程の大きな流路を用いて，実験を行い確認すべき と考えている．つぎに下壁面と背壁における最大熱伝 達率を代表長ざを流路高ざＨにとり，ヌッセルト数Ｍ‘ とレイノルズ数REとの関係を図５に示す．下壁面で は となる．このレイノルズ数の0.58乗は二次元噴流がは く離後再付着した場合のと同じであり本質的には流れ の衝突効果によるものと言える． つぎにy方向で局所熱伝達率分布がどのようになっ ているかを調べてみよう．各流速に対してｙ＝ｏ～ 200川柳までの１０眺獅ごとの下壁および背壁および背壁 のhx,ｈご分布を取った．その代表例としてＵ＝20ＷＳの 一定流速とし，ｙ＝0,20,40,50,70,100,150)､列および 20D"'12における鰍分布を図６に示す．ここに示してい なしリの位置も含めて，それらの分布の特徴を述べる． ま労＝0-301"，"では徐々に下がり，jF245"!”より僅 かに上昇しつつｙ＝2907jmzで極大となり，その後難＝ 322”１２で平担となり，以後下降する．ｙ＝40?〃瓶では， 入口より汀＝2451,Nまで一定値を示す．直線流路の 流路幅の端となるＪ＝50l1z畑では，入口より下降し ｒ＝70腕瓶から250↑剛の間一定値となる．ｙ＝401"，〃 までとは異なり極大が上流側に移動するｙ≧ lOOjjzjItでは入口よりはく離位置までほぼ一定値をもち r＝200W’1池近傍より急上昇し極大値をうる．局所値の 極大は，ｙ－ＯＩ）I〃〃のｘ＝２９２１１２池で得られ，ｈ灘＝ 100Ｗ/)１，2Kである．図６には示してはないが背壁のh〃 分布は，ｙ＝0-4011@噸ではz＝50噸":で上下対称，ｚ≦２０

とz三80での値はほぼ等しい．しかしy≧50'１１剛よりご≦

20腕腕に変化が現れ，上下対称が崩れ始める．これは はく離渦が背壁に沿って流出する際に，ｙＺ５'w"のよ うに分岐点より下流になると，そのスケールに上下壁 ノＷ＝１．０８R`0.5 背壁では Ｍ４＝0.3OBC0.58 (1) (2) 200 Ｌ=350ｍｍ

ＯＬｏｗｅｒｗａｌｌ

５００ ■ 400 コニ

△

種１００

薑８０

_Ｘ 二 300 ６０ ２００ 4０ △Detachment ●Maxlmum 100

４６８１０５２

Ｒｅ Ｆｉｇ５・ThemaximumNusseltnumbersonloweｒａｎｄ ｂａｃｋｗａｌｌｓ １０２０３０ Ｕ(ＷＳ） Ｆｉｇ．４．DependncyofveIocityonheattransfer

親川・鳥羽山・瀬名波・屋我；三次元はく離流れ場における熱伝達特性 2４ で差異があると思われる． 下壁および背壁の全体的な局所熱伝達率分布が空間 的にどのようになっているかを図７に示す＿図より入 口から背壁に近づくにつれ，局所熱伝達率の減少域が 外側に移る．また背壁の蛇の極大値が外側に減少する 際の熱伝達率の複雑な分布を引き起こしているが，背 壁に沿って場所的にやや周期性のある分布となってお り，はく離渦が上下壁面上でそのスケールを交互に変 化きせて，流出している可能性が示唆きれる． ０００００ ０５０５ １ １ （汗戸ミニ）ｘ二（瀞巨巨乏一一ズニ ８．２油膜法の可視化による流動特性 流れの可視化を抽膜法を用いて試みた．上壁および 背壁面の流動模様を図８(a)，（b)に示す．入口より 流入した流れは広がりながら，かつ中央部の速度を 除々に落しながら左右に分岐し始める．対称面を含む 中央部の流れは，背壁の存在により圧力勾配が正とな るためはく離する.そのはく離離線が黒く淀んでいる． また,はく離線は背壁とほぼ平行に左右に延びている． はく離流れが，背壁に衝突し，上方に曲げられは〈離 渦（順流）を形成し，再び上壁に接する所が白い帯状 の下流側の部分であると思われ，その渦が再び上壁か ら剥がれる所が白い帯状の明確な境界上と思われる． 、 ００ ０ ５ （汗Ｅミニズニ ０ ００ ０ ０ ５ ｛汗Ｅ二三）×二 ０ ００ 200３００３５０ Ｘｍｍ 0１，０２００３００３５０Ｘｍｍ Fig.６‘Distrjbutionolthelocalheattransfercoeffi-cie1ltsatvariousspanwisepositions

＞

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■i塞鑿illiiiii篝

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(図）uPpcJwuII (b）ｂｍｃｋｗａＩｌ Ｆｉｇ．８．Flowvisualizationpatternonupperandback plate(oilfilmmethod） Fig.７．LocalheattransIercoefflcientｓｏｎｌｏｗｅｒａｎｄｂａｃｋｗａＩ１ｓ ０ ０ ０ ００ ０ ００ ５ ０ ５ ０ ０ ５ ０” ０ ０ ５ の 。 。_◎ ＣＯ◎ ＯｏＯＯｏ０ Ｕ些20ＷＳＩ Y=Ｏｍｍ Ｌ=350ｍｍ Ｕ１０ 。 。_。 ００００ Ｙ二20ｍｍ ･ ｡、 ＩＤ ◎ ･ ＣＯ｡ＣＯＯ。● Ｙ=40ｍｍ ｡師 0１ ＄ ｡０．ＣＯＯ。 Ｙ＝507,ｍ ０｡喝 １１０ ＄ Ｙ＝７０ｍｍ 。 。。 ◎cqp､ Ｃｌ ￣ ＯＣＣ OＩＩ Ｙ=100ｍｍ ＣＯＯ。 ◎ ◎ ０ ０｡、、 DＩＩ ､ Y曇150ｍｍ｡､ 。 ｏも 。｡◎。｡｡ ＩⅡ１ Y=200ｍｍ ◎ ･ ○､ ＄ ＣｏＣｏ｡。 H１１

琉球大学工学部紀要第49号，1995年 2５ はく離線の下流と白い帯状の上に二つの黒く淀んだ部 分があり，その淀んだ部分の中央で流れが二分してい るのが分る.このことより,前述のはく離渦とは異なっ た小苔なはく離渦が，二つ存在していると思われる． その二つのうち，上流側のはく離渦は順流であり，下 流側のは逆流渦と思われる．はく離渦の再付着点は左 右に広がるに従って，上流側に片寄り，出口近傍で下 流側に大きな渦を形成している．これは入口側の左右 流路端が負圧になり，流れを巻き込む誘引効果による ものと思われる背壁中央部の流れの可視化について は，中心(ご＝50''2汕)よりやや上方に黒く付着した部分 があり，これが上下にはく離渦を抱えた主流が衝突し た場所であり，この部分より上下に流れが分岐してい ることが分かる．また上方に白い線があるが，これは はく離渦の再付着点位置であり，この線より上方は中 央部の方に流れが存在しており，上壁と背壁の角での コーナー渦の存在を示している． つぎに可視化による流動特性と局所熱伝達特'性との 比較を図９に示す．ｙ＝0,t醜の対称面における局所熱 伝達率分の上昇位置は，はく離線に一致している.前 述の熱伝達率へのレイノルズ数の依存性もＲＥ0.67で あった．また，極大値は，はく離線と大きめのはく離 渦の再付着点（白い帯状の部分）の間にほぼ一致して いる．極大以降の平担部は大きめのはく離渦の再付着 点に一致している．極大熱伝達率の伝熱機構は，逆流 するはく離流が，両はく離渦のスケールの大小関係で 揺動しているものと思われ，それに伴って壁面上を掻 き取りながら動いていることによると思われる.事実 本阿弥ら⑲､⑪も両順流うずは互いに吸収ぢれることが ないことを述べており，逆流渦は揺動していると思わ れる．またレイノルズ数の依存性も0.5乗であり，逆 流渦の揺動による熱伝達特性と考えて妥当であろう． ４．結論 三次元はく離流れ場における熱伝達特性に関し，可 視化による流動場との関連性に留意し実験を行った． 得られた結果はつぎのとおりである． １）流れは背壁の存在のための逆圧力勾配に支配さ れており,背壁近くに大きなはく離渦，その上 流に別のはく離渦が存在する． ２）局所熱伝達率は背壁近くで極大値をもつ分布を 示す．それは両はく離渦の問に小苔な渦が存在 し，上下壁面上を揺動することに起因する． ３）はく離線近傍の熱伝達率はレイノルズ数の2/３ 乗に依存し，従来のはく離・再付着の伝熱機構 と同一の伝熱機構である． ４）背壁の中央部の熱伝達特性は本質的には衝突噴 流による伝熱機構と同じである． ゛--.----￣---￣－－－－ Ｆ１０１A'

＞oCiL-三6

参考文献 １）Ａ・EBergleS`HandbookofHeatTransfer Applications（SecondEdition),Ｐ､31,McGrowHilL NewYorM1985)． 2）ＡＥ・BergIesandRLWebb,Augmentationof ConvectiveHeatTransfer,(1971),Ｒ１，ASMＥ ３）親111.瀬名波，日本機械学会論文集，60-575,Ｂ （1994),P､２５３２． ４）Ｎ、SheriffandGumley，InLLHeatandMass TransfeT,９，(1966),P,１２９７． ５）ＲＬ､ＷｅｂｂｅｔａＬＩｎｔＪ､HeatandMassTransfer， 14,(1971)ⅢP､６０１． 1０， （二閃←■一一二一×二 ５０ 0 ０ _{１００２００ Ｘｍｍ３００３５０} Ｆｉｇ．９.ComparisonofthelocalheattransfeｒａｎｄｆＩｏｗ pattern

親川・鳥羽山・瀬名波・屋我：三次元はく離流れ場における熱伝達特性 2６ 6）桧和田・ほか２名，日本機械学会論文集， 49-445,Ｂ(1980),P1985, 7）馬渕・ほか３名，ロ本機械学会論文躯# 53-487,Ｂ(1987),Ｐ､1009. 8）河村・ほか３名，日本機械学会論文集， ９）石井・本阿弥，ロ本機械学会論文集，49-440,Ｂ （1983入Ｐ､765. 10）石井．本阿弥，日本機械学会論文集，51-463,Ｂ （1985),Ｐ､765. 11）親川・ほか２名，日本機械学会論文集， 50-454,Ｂ(1984),Ｐ､1566. 60-569,Ｂ(1994),Ｐ､248.