Forced Flow Boiling Heat Transfer Properties of Liquid Hydrogen for Manganin Plate Pasted on One Side of a Rectangular Duct
米田 和也, 白井 康之, 堀江 裕輝, 松澤 崇之, 茂田 宏樹, 塩津 正博 （京大）； 達本 衝輝 （原子力機構）； 畑 幸一 （京大）； 成尾 芳博, 小林 弘明, 稲谷 芳史 （JAXA）
Abstract:液体水素は冷媒としての優れた特性を持ち、高温超電導体の冷媒として期待されている。
入熱が大きくなり、表面で膜沸騰が起こると発熱体の温度は急激に上昇してしまい、超電導を維持できなくなってしまう。そのため、液体水素冷却下での超電導機器の設計には、液体水素の冷却特性および強制対流の効果を明らかにしなければならない。円管の発熱体における液体水素の強制対流熱伝達特性の評価はさまざまな実験条件の下でなされてきた。しかし、実際の超電導機器では流路や発熱体の表面には多くの形が存在するため、その他の形状でも評価する必要がある。
本研究ではFRPでできた長方形のダクトの片側にマンガニン平板を埋め込み、熱伝達特性およびDNB熱流束をさまざまな条件下で測定した。流速が速くなるほど、またサブクール度が高くなるほどDNB熱流束は高くなった。水力的等価直径が同じくらいの、過去の円管の実験結果と比較すると、DNB熱流束は円管よりも長方形ダクトに埋め込んだ平板の方が小さくなった。