2D-a01

超電導応用 (1)⿥㔚ዉ఺㔡ⵝ⟎䈮䈍䈔䉎ᝄേવ㆐․ᕈ䈫ᷫ⴮․ᕈ㩷㪭㫀㪹㫉㪸㫋㫀㫆㫅㩷㪫㫉㪸㫅㫊㫄㫀㫊㫊㫀㫆㫅㩷㪸㫅㪻㩷㪛㪸㫄㫇㫀㫅㪾㩷㪚㪿㪸㫉㪸㪺㫋㪼㫉㫀㫊㫋㫀㪺㫊㩷㫀㫅㩷㪸㩷㪪㫌㫇㪼㫉㪺㫆㫅㪻㫌㪺㫋㫀㫅㪾㩷㪪㪼㫀㫊㫄㫀㪺㩷㪠㫊㫆㫃㪸㫋㫀㫆㫅㩷㪛㪼㫍㫀㪺㪼㩷

Cu Plate

Seismic Isolation
ObjectHTS Bulk Cu Plate

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With Cu Plate + eddy current damper
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10With Cu Plateශട䈚䈢ᤨ䈱৻ጀ⋡䈫ੑጀ⋡䈱ᄌ૏䉕䊧䊷䉱䊷ᄌ૏⸘䈪᷹Without Cu Plateቯ䈜䉎䈫䈇䈉ᣇᴺ䈪ⴕ䈦䈢䇯䈭䈍䋬ශട䈚䈢᳓ᐔᣇะᝄേ䈲5
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PM Raily-10With Cu Plate + eddy current damper

0

10

20

30

Time [s]zEddy Current Damper

-5

40

50



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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a02

超電導応用 (1)䊓䊥䉦䊦ဳᶏᵹ 㪤㪟㪛 ⊒㔚ᯏ䈱ᵹേ․ᕈ䋨㪊䋩㩷㪟㫐㪻㫉㪸㫌㫃㫀㪺㩷㪺㪿㪸㫉㪸㪺㫋㪼㫉㫀㫊㫋㫀㪺㫊㩷㫆㪽㩷㪿㪼㫃㫀㪺㪸㫃㪄㫋㫐㫇㪼㩷㫊㪼㪸㫎㪸㫋㪼㫉㩷㪤㪟㪛㩷㫇㫆㫎㪼㫉㩷㪾㪼㫅㪼㫉㪸㫋㫆㫉䋨㪊䋩㩷㩷㪙㪬㪠㩷㪘㪥㪟㩷㪢㪠㪜㪫䋬ᱞ↰ታ㩿␹ᚭᄢ㪀䋻ᧁศม㩿‛⾰䊶᧚ᢱ⎇ⓥᯏ᭴㪀㩷㪙㪬㪠㩷㪘㪥㪟㩷㪢㪠㪜㪫㪃㩷㪫㪘㪢㪜㪛㪘㩷㪤㫀㫅RUX .REH8QLYHUVLW\ .,<26+,7VXNDVD 1,06 㪜㪄㫄㪸㫀㫃㪑㩷㫂㫀㪼㫋㫋㪿㫌㫁㫇㪗㫐㪸㪿㫆㫆㪅㪺㫆㪅㫁㫇㩷㩷䈏䉋䈒৻⥌䈚䈢䇯䈚䈎䈚䇮ᵹ㊂䈏 㪈㪏 ণ㪆㪿 䉕⿥䈋䉎䈫䇮ታ㛎୯䉋㪈䋮䈲䈛䉄䈮㩷㩷
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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a03

超電導応用 (1)㜞᷷⿥વዉ䊋䊦䉪⏛ᭂⵝ⟎䈮⊒↢䈜䉎㕒⏛႐䉕↪䈇䈢᳗ਭ⏛⍹䈱⌕⏛ᛛⴚ㩷㪤㪸㪾㫅㪼㫋㫀㫑㫀㫅㪾㩷㫋㪼㪺㪿㫅㫀㫈㫌㪼㩷㪽㫆㫉㩷㫇㪼㫉㫄㪸㫅㪼㫅㫋㩷㫄㪸㪾㫅㪼㫋㫊㩷㪹㫐㩷㫀㫅㫋㪼㫅㫊㪼㩷㫊㫋㪸㫋㫀㪺㩷㪽㫀㪼㫃㪻㫊㩷㪾㪼㫅㪼㫉㪸㫋㪼㪻㩷㪹㫐㩷㪟㪫㪪㩷㪹㫌㫃㫂㩷㫄㪸㪾㫅㪼㫋㫊㩷㩷Ꮉፒ㩷 ା㓉䋬᧛⼱㩷 ⍮᮸㪃੹੗㩷 㗅䋬ዊᎹ㩷 ⚐㪃⑔੗㩷 ⡡㪃૒⮮㩷 ቁ㓶㪃㩷㩷 ጟ㩷 ᔀ㓶㩷 㩿ᣂẟᄢቇ㪀દ⮮㩷 ૫ቁ㪃ኹᴛ㩷 ବਭ䋨䉟䊛䊤᧚⎇䋩㩷㪥㫆㪹㫌㫋㪸㫂㪸㩷㫂㪸㫎㪸㫊㪸㫂㫀㪃㪫㫆㫄㫆㫂㫀㩷㪤㫌㫉㪸㫐㪸㪃㪡㫌㫅㩷㪠㫄㪸㫀㪃㪰㫌㫋㪸㫂㪸㩷㪟㫀㫉㫆㫊㪼㪃㪡㫌㫅㩷㪦㪾㪸㫎㪸㪃㪪㪸㫋㫆㫊㪿㫀㩷㪝㫌㫂㫌㫀㪃㪫㪸㫂㪸㫅㫆㩷㪪㪸㫋㫆㪃㩷㪫㪼㫋㫊㫌㫆㩷㪦㫂㪸㩷㩿㪥㫀㫀㪾㪸㫋㪸㩷㪬㫅㫀㫍㪼㫉㫊㫀㫋㫐㪀㩷 㪰㫆㫊㪿㫀㫋㪸㫂㪸㩷㪠㫋㫆㪃㪫㫆㫊㫀㪿㫀㫊㪸㩷㪫㪼㫉㪸㫊㪸㫎㪸㩿㪠㪤㪩㪘㩷㪤㪘㪫㪜㪩㪠㪘㪣㩷㪩㩽㪛㪀㪈㪅䈲䈛䉄䈮㩷
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GM refrigerator

Magnetic field

Thermometer

Compressor

Fig.1 The HTS bulk magnet system with Sm123 formagnetizing experiments.
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N
N

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Front side Scan line
Back side Scan line

Fig.2 Illustration of the magnetizing method with using thealternating magnetic poles.

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Fig.3 Profile of magnetic flux density of the sample magnetizedsuccessively ten-time scanning with each distance of 10 mm.

― 138 ―

第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a05

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― 139 ―

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a06

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a07熱伝達ᶧ૕᳓⚛䈱䊒䊷䊦಄ළ䈮䈍䈔䉎ᾲવ㆐㩷 䋭䉰䊑䉪䊷䊦䈱ᓇ㗀䋭㩷㪟㪼㪸㫋㩷㫋㫉㪸㫅㫊㪽㪼㫉㩷㪽㫉㫆㫄㩷㪸㩷㪿㫆㫉㫀㫑㫆㫅㫋㪸㫃㩷㪽㫃㪸㫋㩷㫇㫃㪸㫋㪼㩷㫀㫅㩷㪸㩷㫇㫆㫆㫃㩷㫆㪽㩷㫃㫀㫈㫌㫀㪻㩷㪿㫐㪻㫉㫆㪾㪼㫅㩷㵨㩷㪼㪽㪽㪼㪺㫋㩷㫆㪽㩷㫊㫌㪹㪺㫆㫆㫃㫀㫅㪾㩷 㩷(qcr,sub/qcr,sat-1.0)/(Uv/Ul)

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CHF (W/m2)

2

Heat Flux (W/m )㩷Ⴎᵤ㩷 ᱜඳ䇮ዊᨋ㩷 ໪ੱ㪃㩷 ศᎹ㩷 ᶈᄥ㇢䋬㩷 ⊕੗㩷 ᐽਯ㪃㩷 ⇌㩷 ᐘ৻㪃䋨੩ᄢ䋩㩷㆐ᧄ㩷 ⴧノ䋨ේሶജᯏ᭴䋩㪒㩷 ዊᨋ㩷 ᒄ᣿㪃㩷 ᚑየ㩷 ⧐ඳ㪃㩷 Ⓑ⼱㩷 ⧐ᢥ㩿㪡㪘㪯㪘㪀㩷㪪㪟㪠㪦㪫㪪㪬㩷㪤㪸㫊㪸㪿㫀㫉㫆㪃㩷㪢㪦㪙㪘㪰㪘㪪㪟㪠㩷㪟㫀㫉㫆㫋㫆㪃㩷㪰㪦㪪㪟㪠㪢㪘㪮㪘㩷㪢㫆㫋㪸㫉㫆㪃㩷㪪㪟㪠㪩㪘㪠㩷㪰㪸㫊㫌㫐㫌㫂㫀㪃㩷㪟㪘㪫㪘㩷㪢㫆㫀㪺㪿㫀㪃㩷㩿㪢㫐㫆㫋㫆㩷㪬㫅㫀㫍㪅㪀㩷 㩷㪫㪘㪫㪪㪬㪤㪦㪫㪦㩷㪟㫀㪻㪼㫂㫀㩷㩿㪡㪘㪜㪘㪀㪒㩷㪢㪦㪙㪘㪰㪘㪪㪟㪠㩷㪟㫀㫉㫆㪸㫂㫀㪃㩷㪥㪘㪩㪬㪦㩷㪰㫆㫊㪿㫀㪿㫀㫉㫆㪃㩷㪠㪥㪘㪫㪘㪥㪠㩷㪟㫀㫉㫆㪿㫌㫄㫀㩿㪡㪘㪯㪘㪀㩷㪜㪄㫄㪸㫀㫃㪑㩷㫊㪿㫀㫉㪸㫀㪗㪼㫅㪼㫉㪾㫐㪅㫂㫐㫆㫋㫆㪄㫌㪅㪸㪺㪅㫁㫇㩷㩷㪈䋮䈲䈛䉄䈮㩷
╩⠪╬䈲䇮ᶧ૕᳓⚛಄ළ⿥㔚ዉ䉲䉴䊁䊛⸳⸘䈮ᔅⷐ䈭䊂䊷䉺䊔䊷䉴⏕┙䉕䉄䈙䈚䈩䇮ᶧ૕᳓⚛ᾲવ㆐䈱ታ㛎⊛⎇ⓥ䉕ⴕ䈦䈩䈇䉎䇯ᧄⓂ䈪䈲ᶧ૕᳓⚛䊒䊷䊦ਛ䈮᳓ᐔ਄ะ䈐ᐔ᧼⊒ᾲ૕䈮䈍䈔䉎ᾲવ㆐䉕䇮ᐢ䈇࿶ജ▸࿐䈪䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䉕ᄌൻ㩷䈘䈞䈩᷹ቯ䈚䈢䇯㩷㪝㫀㪾㪅㪈㩷㪫㪼㫊㫋㩷㫊㪼㪺㫋㫀㫆㫅㩷㪽㫆㫉㩷㫋㪿㪼㩷㫇㫆㫆㫃㩷㪺㫆㫆㫃㫀㫅㪾㩷㫋㪼㫊㫋㪅㩷 㩷㩷㩷㪉䋮⹜㛎⊒ᾲ૕㩷 㩷
610㩷㪝㫀㪾㪅㪈㩷 䈮ᧄ⹜㛎䈪↪䈇䈢᏷ 㪈㪇㩷㫄㫄㪃㩷 ෘ䈘 㪇㪅㪈㩷㫄㫄㪃㩷 㐳䈘 㪈㪇㪇㩷
P=0.72MPa㩷㫄㫄 䈱䊙䊮䉧䊆䊮⵾ᐔ᧼⊒ᾲ૕䉕␜䈜䇯ታ㛎䈪䈲䇮⊒ᾲ㕙䈲
'Tsub=8.56K 㩷਄ะ䈐᳓ᐔ䈮⸳⟎䈘䉏䇮෻ኻ஥䈲 㪝㪩㪧 䊑䊨䉾䉪䈮䉋䉍ᢿᾲ䈚䈩
5
CHF 㩷
10
䈅䉎䇯䈖䈱⹜㛎૕䉕⋥ᵹ㔚ᵹടᾲ䈚䈩䇮㔚᳇ᛶ᛫ᄌൻ䈎䉌⊒ᾲ૕ᐔဋ᷷ᐲ䉕᷹ቯ䈚䈢䇯⊒ᾲ૕⴫㕙᷷ᐲ䈲䇮᷹ቯ䈚䈢ᐔဋ
Nucleate Boiling 㩷㩷Regime᷷ᐲ䈫ᾲᵹ᧤䈎䉌ෘ䈘ᣇะ䈱ᾲવዉᑼ䉕⸃䈇䈩᳞䉄䈢䇯㩷
4㩷
10ታ㛎ⵝ⟎䈱ోኈ䇮᧦ઙ⸳ቯ䊶⹜㛎ᣇᴺ䈲ᣢ䈮ႎ๔䈚䈢㪲㪈㪴
Natural Convection㩷Incipient Boiling䈱䈪⋭⇛䈜䉎䇯㩷
Regime㩷
Natural Convection Eq.
㩷by T.Fujii et al.
㩷㪊䋮ታ㛎⚿ᨐ䈫⠨ኤ㩷 㩷
103
0
1
10
10
102
㩷
ታ㛎䈲♽䈱ᄢ᳇࿶䈎䉌 㪈㪅㪈㪤㪧㪸 䉁䈪䈱࿶ജਅ䇮㘻๺᧦ઙ䈪
'TL [K]㩷ⴕ䈦䈢䇯⊒ᾲ૕䈻䈱ㅢ㔚䉕䉉䈦䈒䉍䈫ㅪ⛯⊛䈮਄᣹䈘䈞䉎䈖䈫㪝㫀㪾㪅㪉㩷㪫㫐㫇㫀㪺㪸㫃㩷㪹㫆㫀㫃㫀㫅㪾㩷㪺㫌㫉㫍㪼㩷㫌㫅㪻㪼㫉㩷㫊㫌㪹㪺㫆㫆㫃㪼㪻㩷㪺㫆㫅㪻㫀㫋㫀㫆㫅㪅㩷䈮䉋䉍䇮ᶧ૕᳓⚛䈱⥃⇇ᾲᵹ᧤䉁䈪䈱ቯᏱᾲવ㆐․ᕈ䉕⺞䈼㩷䈢䇯㩷
[u105] 2㩷㪝㫀㪾㪅㪉 䈮ઍ⴫⊛䈭䉰䊑䉪䊷䊦ᴣ㛛ᾲવ㆐ᦛ✢䉕␜䈜䇯❑ゲ㩷䈲ᾲᵹ᧤䇮ᮮゲ䈲⊒ᾲ૕⴫㕙䈱䊋䊦䉪ᶧ᷷䈎䉌䈱᷷ᐲ਄᣹
0.452
0.395
㩷
ಽ䈪䈅䉎䇯ᾲᵹ᧤䈏਄᣹䈜䉎䈫⊒ᾲ૕᷷ᐲ䉅਄᣹䈚䇮㘻๺᷷
0.422
0.42MPa㩷ᐲ䉕௖䈎䈮⿥䈋䈢䈫䈖䉐䈪ᴣ㛛䈏㐿ᆎ䈜䉎䇯એᓟ൨㈩䈏ᄢ䈐
0..7MPa
0.72
㩷
0.688
䈒ᾲવ㆐䈱⦟䈇ᩭᴣ㛛㗔ၞ䉕਄᣹䈚䇮⥃⇇ᾲᵹ᧤㩿㪚㪟㪝㪀䈮㆐
0.731
1
1.0MPa㩷䈜䉎䈫⴫㕙᷷ᐲ䈏ᕆ਄᣹䈜䉎䇯㕖ᴣ㛛ၞ䈱ᾲવ㆐䈲ᰴ䈱⮮
0.702 0.692㩷੗䉌䈱ᑼ䈫⦟䈒৻⥌䈚䈩䈇䉎䇯㩷
㩷
0.992
㩷
0.998
1.0181.021
1.0
Nu 0.16(GrPr )1/ 3 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩿㪈㪀㩷
㩷
0.998
㩷
㩷
㪝㫀㪾㪅㪊 䈲䇮㪇㪅㪋㩷㪤㪧㪸㪃㩷㪇㪅㪎㪤㪧㪸㪃㩷㪈㪅㪇㪤㪧㪸 ㄭற䋨ฦ䊂䊷䉺ὐ䈱ற㩷0䈮࿶ജ୯䉕␜䈜䋩䈱࿶ജ䈮䈍䈔䉎 㪚㪟㪝 䈫䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䈱㑐ଥ
0
5
10
15
㩷
䉕␜䈜䇯㪚㪟㪝 䈲䇮ฦ࿶ജ䈪䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䈱Ⴧട䈫䈫䉅䈮਄᣹
Subcooling (K)㩷䈚䇮䈖䈱▸࿐䈪䈲࿶ജ䈫䉅䈮ዊ䈘䈒䈭䈦䈩䈇䉎䇯䈖䈱⚿ᨐ䉕䉋䈒㪝㫀㪾㪅㪊㩷 㪚㫉㫀㫋㫀㪺㪸㫃㩷 㪿㪼㪸㫋㩷 㪽㫃㫌㫏㩷 㫍㫊㪅㩷 㫊㫌㪹㪺㫆㫆㫃㫀㫅㪾㩷 㪺㫆㫄㫇㪸㫉㪼㪻㩷 㫎㫀㫋㪿㩷⍮䉌䉏䈢 㪢㫌㫋㪸㫋㪼㫃㪸㪻㫑㪼 䈱ᑼ㩷㩷㪢㫌㫋㪸㫋㪼㫃㪸㪻㫑㪼㪷㩷㪜㫈㪅㩿㪉㪀㪅㩷
qcr , sub qcr , sat [1  0.065( U v / U l )0.8 sc ] 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩿㪉㪀㩷
㩷0.3㩷䈖䈖䈪䇮 qcr , sat 0.16 LU v [ gV ( U l  U c ) / U v2 ]1/ 4 㪃㩷 Sc c pl 'Tsub / L 㩷
Pressure㩷䈫Ყセ䈜䉎䈫䇮䉰䊑䉪䊷䊦ᐲଐሽᕈ䈱௑ะ䈲㘃ૃ䈪䈅䉎䈏䇮
0.42MPa㩷㪇㪅㪋㪉㪤㪧㪸 䈪䈲䇮หᑼ䉋䉍ᄢ䈐䈒䇮㪇㪅㪎㪤㪧㪸 એ਄䈱࿶ജ䈪䈲ૐ䈒䈭
0.70MPa0.2
㩷
1.0 MPa䈦䈩䈇䉎䇯䈖䈱௑ะ䈲䇮వ䈮䈠䈱ᯏ᭴䈱㜞࿶䉕฽䉄ႎ๔䈚䈢㩷㘻๺ᴣ㛛 㪚㪟㪝 ታ㛎⚿ᨐ㪲㪈㪴䈱࿶ജଐሽᕈ䈫ห৻䈪䈅䉎䇯㩷㩷䈠䈖䈪䇮 qcr , sat 䈫䈚䈩ታ㛎⚿ᨐ䉕૶䈇䇮 qcr , sub 䈱ታ㛎⚿ᨐ䈫䈱㩷
0.1
Ყ䉕䈫䈦䈩ήᰴర䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ 㪪㪺 䈮ኻ䈚䈩 㪝㫀㪾㪅㪋 䈮␜䈜䇯㩷㪢㫌㫋㪸㫋㪼㫃㪸㪻㫑㪼 䈱䉰䊑䉪䊷䊦ᴣ㛛⥃⇇ᾲᵹ᧤ᑼ㩿㪉㪀䈲䇮ታ㛎⚿ᨐ㩷
Eq.(2)
䉕䉋䈒⸥ㅀ䈜䉎䇯䈧䉁䉍䇮䉰䊑䉪䊷䊦䈱ലᨐ䈲䇮ᴣ㛛䈮䉋䈦䈩䉣㩷䊮䊊䊮䉴䈘䉏䈢㗼ᾲャㅍലᨐ䈫⠨䈋䉌䉏䉎䇯㩷 㩷
㩷
0
1
2
3
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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a08

熱伝達ᶧ૕᳓⚛ᒝ೙ኻᵹቯᏱᾲવ㆐․ᕈታ㛎㩷 䋭╙ 2 ႎ䋭㪝㫆㫉㪺㪼㪻㩷㪽㫃㫆㫎㩷㪹㫆㫀㫃㫀㫅㪾㩷㪿㪼㪸㫋㩷㫋㫉㪸㫅㫊㪽㪼㫉㩷㫆㪽㩷㫃㫀㫈㫌㫀㪻㩷㪿㫐㪻㫉㫆㪾㪼㫅㩷㪄㪉㪄㩷 㩷㆐ᧄ ⴧノ㧔ේሶജᯏ᭴㧕㧧ዊᨋ ໪ੱ‫ޔ‬ศᎹ ᶈᄥ㇢‫⊕ޔ‬੗ ᐽਯ䇮Ⴎᵤ ᱜඳ䇮⇌ ᐘ৻㧔੩ᄢ㧕㧧ዊᨋ ᒄ᣿‫ޔ‬ᚑየ ⧐ඳ‫ޔ‬Ⓑ⼱ ⧐ᢥ㧔JAXA㧕㧧ᧁਅ ൎᒄ㧔㑐㔚㧕
TATSUMOTO Hideki (JAERI); KOBAYASHI Hiroto,YOSHIKAWA Kotaro, SHIRAI Yasuyuki, SHIOTSU Masahiro,
HATA Koichi㩷 (Kyoto Univ.) ; KOBAYASHI Hiroaki, NARUO Yoshihiro, INATANI Yoshifumi (JAXA) ; KINOSHITA Katsuhiro (KEPCO)
E-mail: shirai@energy.kyoto-u.ac.jp
㪈㪅㩷 䈲䈛䉄䈮㩷ᶧ૕᳓⚛߇㔚ᵹടᾲု⋥౞▤ౝࠍ਄᣹ߔࠆ႐วߩ౞▤ౝ㕙ߦ߅ߌࠆᒝ೙ኻᵹᾲવ㆐ࠍᵹㅦ‫ޔ‬ᶧ᷷ࠍᄌ߃ߡ᷹ቯߒߚ‫ޕ‬೨ႎ[1]ߢߪ‫ޔ‬▤ᓘ 6mm ߩታ㛎࠺࡯࠲ߦߟ޿ߡႎ๔ߒߚ‫ᧄޕ‬ႎߢߪ▤ᓘࠍ 3mm
ߣߒ‫ࠅࠃޔ‬㜞ᵹㅦၞߩᾲવ㆐․ᕈࠍ᷹ቯߒߚߩߢႎ๔ߔࠆ‫ޕ‬

106

105

2

q [W/m ]䋲䋮⹜㛎⊒ᾲ૕
ᓴⅣ䊘䊮䊒䉕૶↪䈞䈝ᒝ೙ኻᵹ಄ළታ㛎䈏ⴕ䈋䉎䋲ᮏᑼታ㛎䉲䉴䊁䊛䉕૶↪䈚䈢䇯ⵝ⟎䉇ታ㛎ᣇᴺ䈱⹦⚦䈲వ䈮ႎ๔䈚䈢[1]䈱䈪
⋭⇛䈜䉎䇯⹜㛎⊒ᾲ૕ߣߒߡ‫ޔ‬ᄖ஥ࠍ FRP ࡉࡠ࠶ࠢߢᢿᾲߒߚౝ
ᓘ 3.0 mm㧘ෘߐ 0.5 mm, 㐳ߐ 100 mm ߩ SUS316 ⵾⭯⡺ࡄࠗࡊࠍ⹜㛎ᮏౝߦု⋥ߦᡰᜬߒ‫ߦࡉ࡯ࡘ࠴࡯ࠔࡈࠬࡦ࡜࠻ޔ‬ធ⛯ߒߚ‫ޕ‬ߎߩ⹜㛎૕ࠍ⋥ᵹ㔚ᵹടᾲߒߡ‫ޔ‬㔚᳇ᛶ᛫ᄌൻ߆ࠄ⊒ᾲ૕ᐔဋ᷷
ᐲࠍ᷹ቯߒߚ‫⊒ޕ‬ᾲ૕⴫㕙᷷ᐲߪ‫ޔ‬᷹ቯߒߚᐔဋ᷷ᐲ㧔㐳ᚻᣇะಽᏓࠍήⷞ㧕ߣᾲᵹ᧤߆ࠄෘߐᣇะߩᾲવዉᑼࠍ⸃޿ߡ᳞߼ߚ‫ޕ‬

Flow Variation
35.71m/s
17.03m/s
3.26m/s

104

Dittus Boelter's Eq.

103

1

10

100

'Tsat [K]Fig.1 Heat transfer curves for various flow velocities under saturated
condition at 1.1 MPa.

[u105] 5'Tsub Pressure
1.1MPa
11.0K

4

8.0K

0.7MPa3

5.0K

1.1MPa0.7MPa0.4MPa2

0K

1.1MPa0.7MPa0.4MPa2

DNB Heat Flux (W/m )Heater I.D. 3 mm

1

0

10

20
30
Flow Velocity (m/s)

40

Fig.2 DNB heat flux versus velocity with pressure and subcooling as
parameters.

― 142 ―

5 6
[u10
]
[

DNB Heat Flux (W/m )

5

L/d
=17

2

䋳䋮ታ㛎⚿ᨐ䈫⠨ኤታ㛎䈲䇮♽࿶ജ 0.4䌾1.1MPa䇮⒳䇱䈱ᶧ᷷䇮ᵹㅦਅ䈪䇮ടᾲ㔚ᵹ䉕ㅪ⛯⊛䈮䉉䈦䈒䉍਄᣹䈘䈞䈩ᾲવ㆐․ᕈ䉕᳞䉄䈢䇯
Fig.1 䈲䇮࿶ജ 1.1MPa 䈪♽䈏㘻๺䈱႐ว䈱⒳䇱䈱ᵹㅦ䈮ኻ䈜䉎ᾲવ㆐ᦛ✢䉕␜䈜䇯❑ゲ䈲ᾲᵹ᧤䇮ᮮゲ䈲⊒ᾲ૕⴫㕙᷷ᐲ䈱㘻๺᷷ᐲ䈎䉌䈱਄᣹ಽ䈪䈅䉎䇯⊒ᾲ૕⴫㕙᷷ᐲ䈏㘻๺᷷ᐲ䉕௖䈎䈮⿥䈋䉎䈫ᴣ㛛䈏㐿ᆎ䈜䉎䇯䈠䉏䉁䈪䈱ㆊ⒟䈲㕖ᴣ㛛ᾲવ㆐䈪䇮ᵹㅦ䈏ᄢ䈐䈇䈾䈬ᾲવ㆐ଥᢙ䉅ᄢ䈐䈒䇮Dittus Boelter ᑼ䈱୯䈫䈾䈿৻⥌䈚䈩䈇䉎䇯ᴣ㛛䈏㐿ᆎ䈜䉎䈫䇮ᾲવ㆐䈏⦟䈒䈭䉎䈢䉄ฦᵹㅦ䈱ᦛ✢䈫䉅൨㈩䈏ᄢ䈐䈒䈭䉎䇯ᾲᵹ᧤䈏䈅䉎୯䋨DNB ᾲᵹ᧤)䈮೔㆐䈜䉎䈫ᾲવ㆐䈏ᕆ䈮ᖡൻ䈚䇮௖䈎䈭ടᾲ㔚ᵹ䈱Ⴧട䈪᷷ᐲ䈏ᄢ䈐䈒਄᣹䈜䉎䇯ᒝ೙ኻᵹᴣ㛛䈱႐ว䇮ᓟᵹ஥䈎䉌వ䈮ᩭᴣ㛛㒢⇇⁁ᘒ䈫䈭䉍⊒ᾲ₸䈱Ⴧട䈫౒䈮਄ᵹ஥䈮⒖ⴕ䈜䉎䈱䈪䇮䊒䊷䊦ᴣ㛛䈱䉋䈉䈮⤑ᴣ㛛䈮䉳䊞䊮䊒䈜䉎䈱䈪䈲䈭䈒ᒙ䈇ᱜ൨㈩䈪ㅪ⛯⊛䈮਄᣹䈜䉎䇯
Fig. 2 ߦ䇮DNB ᾲᵹ᧤䈫ᵹㅦ䈱㑐ଥ䉕࿶ജ䈫౉ญ䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䉕䊌䊤䊜䊷䉺䈫䈚䈩␜䈜䇯DNB ᾲᵹ᧤䈲䇮ฦ࿶ജ䈫䉅ᵹㅦ䈏ᄢ䈐䈇䈾䈬䇮䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䈏ᄢ䈐䈇䈾䈬ᄢ䈐䈇䇯ᵈ⋡䈜䈼䈐䈲䇮䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䈏㔖䈱႐ว䈱 DNB ᾲᵹ᧤䈮♽࿶ജ䈱ᓇ㗀䈏ᱴ䈬⷗䉌䉏䈭䈇䈖䈫䈪䈅䉎䇯೎Ⓜ䈪ႎ๔䈚䈩䈇䉎[2]䉋䈉䈮䇮䊒䊷䊦ᴣ㛛⥃⇇ᾲᵹ᧤䈏᳓ജ⊛ਇ቟ቯᕈ䉇ㆊᾲ㒢⇇䈮䉋䈦䈩᳿䉁䉎䈢䉄࿶ജ䈱ᓇ㗀䉕ᒝ䈒ฃ䈔㜞࿶ၞ䈪ᷫዋ䈚䈢䈱䈮ኻ䈚䇮ᒝ೙ኻᵹ䈱႐ว䇮⊒↢᳇ᵃ䈱ᵹ䉏䈮䉋䉎ャㅍ㒢⇇䈏䌄䌄䌎䌂ᾲᵹ᧤䉕᳿䉄䈩䈇䉎䈫⠨䈋䉌䉏䇮ᵹㅦ䈫䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䈏ห৻䈪䈅䉏䈳࿶ജ䈱ᓇ㗀䈲ᄢ䈐䈒䈭䈇䈫䈇䈋䉎䇯䈚䈢䈏䈦䈩䇮࿑␜䈜䉎䉋䈉䈮䇮࿶ജ1.1 MPa䇮䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ11 K䇮ᵹㅦ25 m/s 䈪䈲䇮ẜᾲャㅍಽ䈱ലᨐ䈏ᄢ䈐䈒䈫䉏䈩䇮4 x105 W/m2 䈫䈇䈉㜞䈇 DNB ᾲᵹ᧤䈏ᓧ䉌䉏䈩䈇䉎䇯Fig.3 䈲䇮DNB ᾲᵹ᧤䈮ኻ䈜䉎⊒ᾲ૕⋥ᓘ䈱ᓇ㗀䉕␜䈜䇯㐳䈘 L䈲ห৻(100 mm)䈪⋥ᓘ 3 mm 䈱⚿ᨐ (L/d=33) 䉕వ䈮ႎ๔䈚䈢 6mm 䈱⚿ᨐ (L/d=17) 䈫Ყセ䈜䉎䈫䇮ᵹㅦ䈫䉰䊑䉪䊷䊦ᐲ䈏ห৻䈪䈅
䉏䈳䇮L/d 䈏ዊ䈘䈇ᣇ䈏 DNB ᾲᵹ᧤䈲ᄢ䈐䈇䇯੹ᓟ䇮䈖䉏䉁䈪䈱ታ㛎⚿ᨐ䉕ၮ␆䈮䇮DNB ᾲᵹ᧤䈱䊝䊂䊦䉕⠨ኤ䈚䇮ታ㛎⚿ᨐ䉕⸥ㅀ䈜䉎⴫␜ᑼ䉕ឭ␜䈚䈢䈇䇯ෳ⠨ᢥ₂㩷 㩷[1]ศᎹ䉌䋺2009 ᐕᐲ⑺ቄૐ᷷Ꮏቇ⿥㔚ዉቇળ੍Ⓜ㓸㩷 1D-a09[2]Ⴎᵤ䉌䋺2010 ᐕᐲᤐቄૐ᷷Ꮏቇ⿥㔚ዉቇળ੍Ⓜ㓸㩷 2D-a07

3 mm Dia. Tube
P=1.1MPa'Tsub= 0. K

8.0K
5.0.K
2.0K
0K

L/d
=33

8.0K
5.0.K
2.0K
0K

4
3
2
1

P=0.7MPa
Tsat=29.0 K
10

20
30
Flow Velocity (m/s)

40

Fig.3 Effect of L/d on DNB heat flux.
第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a09熱伝達⿥ᵹേ䊓䊥䉡䊛䈱ቯᏱᾲવ㆐․ᕈ䈱ਃᰴర⸃ᨆ㩷 㩷䋭㕖ኻ⒓㓖〝䉕ᜬ䈧ᵹ〝䋭㩷
&KOGPUKQPCN#PCN[UKUHQT5VGCF[5VCVG*GCV6TCPUHGTKP5WRGTHNWKF*GNKWO
3-Dimensional Analysis for Steady State Heat Transfer in Superﬂuid Heliumዊᨋ ໪ੱ㧘ศᎹ ᶈᄥ㇢㧘⊕੗ ᐽਯ㧘Ⴎᵤ ᱜඳ㧔੩ᄢ㧕㪢㪦㪙㪘㪰㪘㪪㪟㪠㩷㪟㫀㫉㫆㫋㫆䋬㪰㪦㪪㪟㪠㪢㪘㪮㪘㩷㪢㫆㫋㪸㫉㫆䋬㩷 㪪㪟㪠㪩㪘㪠㩷㪰㪸㫊㫌㫐㫌㫂㫀䋬㩷 㪪㪟㪠㪦㪫㪪㪬㩷㪤㪸㫊㪸㪿㫀㫉㫆㩷㩿㪢㫐㫆㫋㫆㩷㪬㫅㫀㫍㪅㪀㩷㪜㪄㫄㪸㫀㫃㪑㩷㫂㫆㪹㪸㫐㪸㫊㪿㫀㪗㫇㪼㪅㪼㫅㪼㫉㪾㫐㪅㫂㫐㫆㫋㫆㪄㫌㪅㪸㪺㪅㫁㫇㩷㩷㪈䋮䈲䈛䉄䈮㩷㵶㩷 㩷 䈠䉏䈡䉏䈱㐿ญㇱ䉕ኻⷺ䈮⸳⟎䈚䈢႐ว䇮ੑ䈧䈱䉮䊮䊃䊤⿥ᵹേ䊓䊥䉡䊛䈲䈠䈱ఝ䉏䈢ᾲવ㆐․ᕈ䈎䉌ᄢဳ䈱⿥વ䉪䉲䊢䊮䉕ㄭ䈨䈔䉎䈫⥃⇇ᾲᵹ᧤䈲ዊ䈘䈒䈭䉎䈖䈫䈏ಽ䈎䈦䈢䇯ዉ䊙䉫䊈䉾䊃䈱಄ළ䈭䈬䈮㕖Ᏹ䈮᦭↪䈪䈅䉎䈖䈫䈪⍮䉌䉏䈩䈇䉮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮㑆䈱〒㔌䈏䋱㪺㫄 䈱䈫䈐䇮㐿ญㇱ䉕ਔᣇ䈫䉅ਛᄩ䉎䇯䈚䈎䈚䇮಄ළ䉲䉴䊁䊛䈱ᜬ䈧ਃᰴర⊛䈮౉䉍⚵䉖䈣ⶄ㔀䈮⸳⟎䈚䈢႐ว䈮Ყ䈼 㪚㪟㪝 䈏 㪉㪇㩼⒟ᐲᷫዋ䈚䈢䇯㩷䈭಄ළ䊌䉴䈏ᾲવ㆐䈮ᖡᓇ㗀䉕෸䈿䈜䈖䈫䈏䉒䈎䈦䈩䈇䉎䇯㩷㵶㩷 㩷 ᢙ୯⸃ᨆ䈱⚿ᨐ䇮㪉 䈧䈱䉮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮㑆䈮䈍䈇䈩䇮Ᏹᵹᚒ䇱䈏એ೨㐿⊒䈚䈢⿥ᵹേ䊓䊥䉡䊛䈱ਃᰴరᾲવ㆐․ᕈ
േᚑಽ䈱᷵䈏ᒻᚑ䈘䉏䈩䈇䉎䈖䈫䈏ಽ䈎䈦䈢䇯䈖䈱᷵䈱ᄢ䈐䈘䈱⸃ᨆ䊒䊨䉫䊤䊛䋨㪪㪬㪧㪜㪩㪄㪊㪛㩿㪈㪀䋩䈲䇮䉻䉪䊃䈮䉮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮䉕䈫 㪚㪟㪝 䈲ᄢ䈐䈒㑐䉒䈦䈩䈍䉍䇮᷵䈮ኻ䈚䈩 㪣㪉 䈏⁜䈇႐ว㩿㪣㪉ੑ䈧⸳䈔䈢႐ว䈱ᵹㅦಽᏓ䉇᷷ᐲಽᏓ䇮⥃⇇ᾲᵹ᧤㩿㪚㪟㪝㪀䋼㪉㪇㫄㫄 ⒟ᐲ㪀䈲䇮㪚㪟㪝 䈏ዊ䈘䈒䈭䈦䈩䈇䉎䇯䉁䈢䇮䉮䊮䊃䊤䉪䉲䉕⸘▚䈜䉎䈖䈫䈏䈪䈐䈢䇯䈚䈎䈚䈭䈏䉌䇮䈖䉏䉁䈪䈱⸃ᨆ䉮䊷䊄䊢䊮㑆䈱ᵹ〝䈏㕖Ᏹ䈮⁜䈒䈭䉎䈫 㫊㫌㫇㪼㫉 ᚑಽ䈫 㫅㫆㫉㫄㪸㫃 ᚑಽ⋧䈪䈲㐳ᣇᒻ䉻䉪䊃䉕ኻ⒓ 㪋㩷 ಽഀ䈚䈩⸘▚䈚䈩䈇䈢䈢䉄䈮䇮䉮੕䈱ᵹ䉏䈏ᖡ䈒䈭䉍䇮䈚䈢䈏䈦䈩 㪝㫀㪾㪅㪉㩷 䈱䉋䈉䈮䉮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮䈱㐿ญㇱಽ䉕䉻䉪䊃ਛᔃ䈮䈚䈎⸳⟎䈜䉎䈖䈫䈏䈪㑆䈱᷷ᐲ൨㈩䈏ᄢ䈐䈒䈭䉎䇯એ਄䈱ℂ↱䈎䉌䉮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮䈐䈭䈎䈦䈢䇯㩷
㑆㓒䈏⁜䈒䈭䉎䈫 㪚㪟㪝 䈏ዊ䈘䈒䈭䉎䈖䈫䈏⺑᣿䈪䈐䉎䇯㩷䈠䈖䈪ᧄ⎇ⓥ䈪䈲䇮䉻䉪䊃ో૕䉕⸘▚䈜䉎䈖䈫䈱䈪䈐䉎⿥ᵹ㩷േ䊓䊥䉡䊛䈱ਃᰴరᾲવ㆐․ᕈ⸃ᨆ䊒䊨䉫䊤䊛䉕㐿⊒䈚䇮䈠ෳ⠨ᢥ₂㩷䉏䉕↪䈇䈩㕖ኻ⒓㓖〝䉕ᜬ䈧ᵹ〝䈮䈍䈔䉎⿥ᵹേ䊓䊥䉡䊛䈱㪈㪅 㪛㪅㩷 㪛㫆㫀㪃㩷 㪼㫋㩷 㪸㫃㪅㪑㩷 㪘㪹㫊㫋㫉㪸㪺㫋㫊㩷 㫆㪽㩷 㪚㪪㪡㩷 㪚㫆㫅㪽㪼㫉㪼㫅㪺㪼㪃㩷 㪭㫆㫃㪅㩷 㪎㪍㪃㩷ਃᰴరᾲવ㆐․ᕈ䉕⸃ᨆ䈚䈢䇯䉁䈢䇮ห╬䈱᧦ઙਅ䈪䈱ᾲવ㪈㪛㪄㪸㪇㪍㩷㩿㪉㪇㪇㪎㪀㩷㆐ታ㛎䉅ⴕ䈦䈢䈱䈪䈖䈖䈪ႎ๔䈜䉎䇯㩷
Manganin Flat Plate Heater㩷
32 mm㪉䋮⸃ᨆ䊝䊂䊦㩷
All thickness of the FRP plate is 4 mm.
⸃ᨆ䊝䊂䊦䈱৻଀䉕 㪝㫀㪾㪅㩷 㪈 䈮␜䈜䇯ో㐳 㪈㪇㪇㫄㫄 䈱 ஥䋨㪝㫀㪾㪅㪈㩷 䈱ฝ┵䋩㐿᡼㐳ᣇᒻ䉻䉪䊃䋨䉻䉪䊃ᢿ㕙 㪊㪉㬍㪈㪇㫄㫄䋩䉕૶↪䈚䇮㪝㫀㪾㪅㪈 䈱Ꮐ┵䈮ᐔ᧼⊒ᾲ૕䉕⸳䈔䈢䇯㐳ᣇᒻ䉻䉪䊃䈱
10 mm஥䈲ᐔ᧼⊒ᾲ૕䇮෻ኻ஥䈲䊓䊥䉡䊛ᮏ䈮ะ䈎䈦䈩㐿䈇䈩䈇䉎䇯䊍䊷䉺㕙䈎䉌಴ญᣇะ䈱䊔䉪䊃䊦䉕 㪱㩷 ᣇะ䇮䈠䈱ᢿ㕙䉕
L2
㪯㪰㩷 ᣇะ䈫䈜䉎䇯䉻䉪䊃䈮䈲ᵹ䉏䉕ᅹ䈕䉎䉋䈉䈭ෘ䈘䋴㫄㫄 䈱䉮
100 mm㩷䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮䈏⸳䈔䈩䈅䉎䇯䈖䈱䉮䊮䊃䊤䉪䉲䊢䊮䈱㐿ญㇱಽ䈱㪝㫀㪾㪅㪈㩷 㪜㫏㫇㪼㫉㫀㫄㪼㫅㫋㪸㫃㩷 㪸㫅㪻㩷 㫅㫌㫄㪼㫉㫀㪺㪸㫃㩷 㪻㫌㪺㫋㩷 㪸㫋㫋㪸㪺㪿㪼㪻㩷 㪽㫃㪸㫋㩷 㫇㫃㪸㫋㪼㩷
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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a10熱伝達⿥ᵹേ䊓䊥䉡䊛ਛ䈮䈍䈔䉎⚦✢䊍䊷䉺๟䉍䈱⤑ᴣ㛛䊝䊷䊄䈫⫳᳇⤑ෘ䈘䈱㑐ଥ㩷
超流動ヘリウム中における細線ヒータ周りの膜沸騰モードと蒸気膜厚さの関係
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lm boilingheatedwire
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Fig.2 The averaged heat flux through the liquid-vapor interface
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(3)
Fig. 3 Correlation between the average thickness of vapor film
5Land the heat flux through liquid-vapor interface TL. The solidline is the prediction by Equation (3)㩷 under 25 kPa㩷 at 1.9K

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2D-a11

熱伝達

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3:  I²àJjgJëĘHGYě0ÐĜ4.T,
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Fig. 2 Comparison of the PIV result Uave with theY:AJE,«Â-
theoretical prediction Un,theo.
LDV data (by  EK  EĠõ9VAĤÛ©ñĬKĠõ9VH
Nakano) are also shown by crosses/J3ľ $' ĮđČ½ýĽäJÞĳĳĵ YĽæĈ»56:DĻį/ĬÍJçĂJAOļ, EPd[
ikof|¥Û©IñVUĤÛ©ñĬYçĂE5A-

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会