Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

CHF 付近における蒸気塊底部の液層構造
井出 幸佑†

鴨志田 隼司‡弓座 京子‡A Study of Liquid-Layer Structures under Vapor Mass in CHF Region
Kosuke IDE† , Junji KAMOSHIDA‡

andKyoko YUMIZA‡

Abstract
This paper deals with the liquid-vapor structure under vapor mass in the high heat flux region of water and R141b.
The liquid-vapor structure was measured in two dimensional space by an optical fiber probe (tip diameter<10μm).
Experimental data were analyzed with emphasis upon the void fraction, the vapor contact frequency to which theboundary of liquid-vapor contacted at the tip of the optical fiber probe, and the time series of optical probe signal withsurface temperature. Time-space averaged results confirm the existence of a liquid layer and very rapid liquid-vapor
phase-changes in the liquid layer in water. On the other hand, the time-space averaged results of R141b do not indicate
the existence of the liquid layer. This suggests that the liquid-vapor structure of R141b differs from that of the waterand the so-called macrolayer model owing to its small surface tension.
Key Words: Large-diameter heating surface, Critical heat flux, Liquid layer, Nucleate boiling

記

号

１
：

F

気相通過頻度

緒

言

[Hz]

H

：

伝熱面からの高さ[mm]

高熱流束核沸騰および遷移沸騰では蒸気塊（合体

q

：

熱流束

[W/m2]

気泡）が生成し，蒸気塊底部の加熱面上には「マク

T

：

温度

[℃]

ロ液膜」と呼ばれる液層が存在するとされている[1]．

ΔT

：

過熱度

[K]

そのマクロ液膜の蒸発・消耗が限界熱流束や高熱流

t

：

時間

[s]

束沸騰における熱伝達を支配していると考えられる．

X：

水平方向位置[mm]

しかし，沸騰現象は時空間的に複雑な現象ゆえ，観

δ
φ
γ

：

液膜厚さ

察実験が難しく，この高熱流束核沸騰域においては

：

ボイド率

[μm]
[%]

：

不均一さ

[-]

[2-6] や実験結果[7-9] が存在し，いまだ議論がなさ

先述したマクロ液膜モデルを代表に数多くのモデルれている．さらに液体の種類が異なった場合につい添字て，あまり検討されていないのも現状である．

CHF,exp：

実験による限界熱流束

sat

：

飽和

る水と R141b の沸騰現象において，光ファイバ式ボ

w

：

壁面

イド計を用いて得られるボイド信号を統計的に解析

そこで本研究は，濡れ性・表面張力が大きく異なした．その上で限界熱流束付近の高熱流束における受付日: 2006 年 3 月 9 日, 第 43 回日本伝熱シンポジウムより受付，担当エディター: 門出
三洋電機株式会社 (〒370-0596 群馬県邑楽郡大泉町坂田 1-1-1)‡
芝浦工業大学 工学部機械工学第二学科 (〒135-8548 東京都江東区豊洲 3-7-5)

正則†- 15 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

伝熱面近傍の沸騰現象から限界熱流束トリガ機構を2.2

明らかにすることを目的とした．

測定条件

本研究で対象とした熱流束は水・R141b ともに中熱流束域（孤立気泡から合体気泡への遷移領域）か

２

実験装置･方法

ら高熱流束域（合体気泡領域）である．光ファイバ
プローブによる気液変化信号の局所測定は，高さ方

2.1

実験装置概略向において 0.02 - 10.0 mm の範囲で主に（0.02 - 0.50

図 1 に実験装置の概略を示す．沸騰形式は大気圧mm では 20 μm 間隔，0.50 - 1.0 mm までは 100 μm 間下における水，R141b の飽和プール沸騰，伝熱面は隔，その高さは 2.0，3.0，6.0，10.0 mm）計 34 箇所，

直径 30 mm の水平上向き面である．加熱面は表面性

水平方向において伝熱面中央から 0.5 mm 間隔に 5状を一定に保つため厚さ 0.2 mm の薄い金板を拡散箇所の合計 170 点とした．またその高さ方向の計測

接合し，耐水ペーパー（# 500）で粗さをつけている．

位置は，伝熱面からの反射光の影響を受けない様に

試験容器内の液体温度は，補助ヒータによって常に配慮した（最低 H =20 μm）．

飽和温度に保たれている．さらに，試験容器は空気式恒温槽を用いて熱損失を少なくした．熱流束，伝３

伝熱特性と沸騰様相

熱面表面温度，伝熱面過熱度は，伝熱面銅ブロックの中心に埋め込んだ三本の外径 0.5 mm の接地型シ

図 2，3 に水および R141b における沸騰曲線と実ース熱電対の示す温度勾配と，伝熱面銅ブロックお験によって得られた限界熱流束で規格化した限界熱

よび厚さ 0.2 mm の金板の熱伝導率を考慮し熱伝導

流束比における沸騰様相を示す．異なる実験日によの逆演算により算出した．気相，液相状態の測定にって得られた二つの曲線（Run 1, 2），（Run 3, 4）はは，光ファイバ二相流計測システムを用いており，

同一曲線上にあり再現性があることを示している．

レーザ光源は 2 mW の He-Ne レーザである．これら

水の沸騰様相は，限界熱流束比 q/qCHF,exp.=0.36 にの出力信号からデジタルレコーダへ 24 kHz サンプ

おいて蒸気塊が現れ始め，本実験での比較的大きな

ルで記録している．光ファイバプローブは，気液二伝熱面径で蒸気塊は 3～5 個現れた．そして限界熱流

相流への影響を抑えるために先端を 10 μm 以下のニ束付近では伝熱面を覆うキノコ状の巨大な単一蒸気ードル状に加工し，伝熱面に対して水平および垂直塊が観察された．蒸気塊離脱直前のパターンについ方向に 1 μm の間隔でトラバースが可能である．まては次節において詳細を示す．
試験液体が水の場合，実験から得られた限界熱流

た水・R141b ともに水位は伝熱面から 135 mm である．試験容器内圧力は，凝縮器に送る冷却水の流量

束は 1.46 MW/m2 であった．
R141b の沸騰様相は，限界熱流束比 q/qCHF,exp.=0.37を自動制御して伝熱面上の圧力を大気圧に保っている．沸騰様相の観察は高速度ビデオカメラ(2000において蒸気塊が現れ始め，伝熱面の中心付近と伝flame/s)，シャッター速度 1/8000 s を用いた．

熱面の周囲とでは沸騰様相が異なった．伝熱面中央部において気泡の接合が促進され蒸気塊が形成されやすくなるが，伝熱面周囲では伝熱面から発生した

14

9

10

15

V
～

Cooling Water

2

1. Heating surface
2. Heating block
3. Main heater
4. Auxiliary heater
5. Boiling vessel
6.Viewing
window
6.Vewing
window
7.Cylindrical
Cylindrical
glass
7.
glass
Opticalfiber
fiber
probe
8.8.Opticalprobe
9. Traverse
10. Void measuringsystem
11. Data recorder
12. Thermocouples

3

14.
Pressuresensor
sensor
14. Pressure

16

PC

5
12

c.j
.

13

11

8

17

1

12

7

6

4

13. Hybrid recorderV～

15. Water supply
system
16. Condenser
17.
High
speed
video
17. High speed
video

気泡がそのまま接合せずに上昇した．また限界熱流束付近においても伝熱面全体を覆うような蒸気塊は発生せず，伝熱面上にいくつかの蒸気塊が観察できた．
試験液体が R141b の場合，実験から得られた限界
熱流束は 0.36 MW/m2 であった．
水・R141b の沸騰様相を同程度の限界熱流束比で比較すると，両者の沸騰様相は大きく異なっている．
気泡発生直後（q/qCHF,exp.=0.10）において，水と比べR141b の気泡径の大きさは著しく小さいことが観察された．

Fig. 1 Experimental appliance.

- 16 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

ぞれのパターンを説明すると，以下の通りである．
W-1：伝熱面全体を覆う単一で巨大な蒸気塊が形成され離脱する．そしてその蒸気塊が上昇するときの流体の流れや圧力勾配により，その底部に存在する合体泡は蒸気塊に吸い込まれ上昇するパターン．
Heat Flux , q [W/m2]

W-2：単一で巨大な蒸気塊が伝熱面全体を覆い，W-1のように合体泡が吸い込まれる現象は発生せず，蒸気塊は直ちに離脱するパターン．
W-3：蒸気塊が二つ形成し同時に離脱するパターン．
W-4：蒸気塊が三つ形成し同時に離脱するパターン．
W-5：蒸気塊が二つ形成しある期間おいて離脱する
パターン．
W-6：蒸気塊が三つ形成しある期間をおいて離脱するパターン．

Wall Superheat , ΔTsat [K]Heat Flux , q [W/m2]

Fig. 2 Boiling curve with boiling behaviors (water).

Wall Superheat , ΔTsat [K]Fig. 3 Boiling curve with boiling behaviors (R141b).
４

蒸気塊形状パターン
図 4 は水における蒸気塊が離脱した直後の観察結果から得た蒸気塊の形成パターンを示す．水の場
合，本実験での比較的大きな伝熱面では限界熱流束

Fig. 4 Type of vapor mass patterns (water).

比 0.59 において六種類のパターンが存在した．それ- 17 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

また，蒸気塊形成パターンの熱流束に対する変化

R-1：接合した気泡同士が横接合を繰り返す結果，横を図 5 に示す．熱流束の増加とともに形成パターンに長く縦に短い蒸気塊を形成し，流体の流れを受けは減少し，限界熱流束付近においては W-1 と W-2て離脱する．

の二つのパターンのみが存在し伝熱面を覆う単一でR-2：横接合の後，縦方向にも成長し，離脱直前には巨大な蒸気塊が存在する．そして限界熱流束に近づ

伝熱面にわずかな部分だけ接する蒸気塊を形成する．

くにつれ伝熱面近傍に高いボイド率を有するパター

その後，伝熱面接合部が切り離されて離脱する．

ン W-1 の 頻 度 が 増 え る と い う 結 果 に な っ た ．

R-3：パターン R-2 の蒸気塊が成長している間に，蒸気塊近辺にある気泡が成長し，その蒸気塊と合体す

q/qCHF,exp =0.59

る．そして伝熱面に接している部分が複数存在する形になる．離脱時には伝熱面に接している部分が集

(W-1)

(W-2)

(W-3)

(W-4)

(W-5)

まってネッキングするように離れていく．

(W-6)

このように R141b の高熱流束域において以上のよ

q/qCHF,exp =0.71

うなパターンが観察された．熱流束の上昇とともに(W-2)

q/qCHF,exp =0.74

蒸気塊は大きくなる．熱流束の変化によるパターン(W-4)の違いは現れず，蒸気塊は伝熱面に接しているように観察された．

＞

q/qCHF,exp =0.93

≒

CHF

(W-3)

(W-1)

＜

(W-1)

以上のことから，水と R141b の蒸気塊形成パター(W-2)

ンは熱流束による変遷過程や伝熱面近傍の状態が大きく異なることがわかった．

Fig. 5 Transition of vapor mass pattern.
５伝熱面近傍の気液構造

5.1

時空間平均ボイド率･気相通過頻度

図 6 は R141b における蒸気塊が離脱した直後の観察結果から得た蒸気塊形成パターンを示す．R141bの場合は水のような伝熱面上全体に蒸気塊が形成さ

図 7，8 に水の測定結果を示す．図は水平方向に計れず，伝熱面のある一部（図 6 で写真中の円で囲っ測し平均化した時間平均（サンプリング時間 30 s）

た部分）で蒸気塊が形成した．本実験の伝熱面上でボイド率と気相通過頻度の高さ方向における分布を

は高熱流束域において三種類のパターンが存在した．

示す．

それぞれのパターンを説明すると，以下の通りである．

ボイド率は伝熱面からのある高さで極大値を持ち，伝熱面により近い位置ではボイド率が低くなった．
これは伝熱面近傍で液体に富んだ層が存在することを示唆している（付録図 19 を参照）
．気相通過頻度についても同様の傾向を示し，ある高さで極大値を持つ．その気相通過頻度が極大値を示す位置は，ボイド率の極大値よりもその値が低い位置となった．
これより，液体に富んだ層内では激しく気液交換が行われていることがわかる（付録図 19 を参照）．またそれらが示す極大値の高さ方向の位置は，熱流束が限界値に近づくにつれ伝熱面側へシフトし，液体に富んだ層は薄くなることを示唆している．以上の結果より水の場合，伝熱面近傍には液体に富んだ層が存在し，その層内で激しく気液交換をしていることがわかる．また，熱流束が増加し限界熱流束へ近づくとその液体に富んだ層は薄くなる傾向を示した．
そして，熱流束の増加とともに伝熱面近傍に高い

Fig. 6 Type of vapor mass patterns (R141b).

ボイド率を有する蒸気塊形成パターンが増える画像- 18 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

観察から，ボイド率が伝熱面近傍において増加する

q/q

=0.47

という傾向を示す触針法で得られた結果とは，ほぼ

q/q

=0.75

Void fraction, ψ [%]CHF,exp.

同様の傾向を示した．
図 9，10 に R141b の測定結果を示す．図は水平方向に計測し平均化した時間平均ボイド率と気相通過頻度の高さ方向における分布を示す．
R141b の場合は水のように明瞭な極大値は存在し

80
60
40
20
0
0.01

気相通過頻度ともに最大値を示した．
Vapor contact frequency, f [Hz]が，水と大きく異なり，気相通過頻度は全く逆転した傾向を示し低くなった．これは熱流束の増加に伴い，蒸気量が増え伝熱面近傍においても合体が促進されることによる．
以上より，R141b は伝熱面近傍に液体に富んだ層はなく，気体に富んでいることがわかる（付録図 20を参照）．また限界熱流束付近の伝熱面近傍でボイド率は高く，気相通過頻度は低いことから，気泡は水
がわかる．

5.2

q/q

=0.74

Void fraction, ψ [%]

q/q

q/q
q/q

800
700
600
500
400
300
200
100
0
0.01

=0.47

CHF.exp

q/q

=0.96

CHF.exp=0.75

CHF.exp

0.1
1
Height, H [mm]10

時間平均ボイド率・気相通過頻度の水平方向

の分布

=0.93

CHF,exp.

図 7，8 は伝熱面の中心横断面おけるボイド率とCHF,exp.

100

10Fig. 10 Mean vapor contact frequency (R141b).

に比べ時間的に長く伝熱面近傍に停滞していること

=0.36

0.1
1
Height, H [mm]Fig. 9 Time averaged void fraction (R141b).

また熱流束の増加とともにボイド率は増加した

CHF,exp.

=0.96

CHF.exp

CHF,exp.

100

ない結果となった．そして，伝熱面近傍でボイド率・

q/q

q/q

気相通過頻度を示した．図 11 に，中心からの水平距80離における限界熱流束付近での時間平均ボイド率の60

位置による変化を示す．また図 12 に，同様の気相通過頻度を示す．水の場合，ボイド率・気相通過頻40度とともに伝熱面近傍において水平方向に分散が生20

じ，伝熱面から遠ざかるにつれその分散程度は小さ

0
0.01

0.1
1
Height, H [mm]10

くなる．これは，伝熱面近傍では水平方向に一様でない現象（測定点の位置が気泡発生点付近か否か）が生じており，伝熱面から遠ざかるにつれて気泡が合体を繰り返し水平方向に一様な現象が生じること

Vapor contact frequency, f [Hz]Fig. 7 Time averaged void fraction (water).

によるものである（付録図 19 を参照）
．
q/q

=0.36

q/q

=0.74

CHF,exp.

800
700
600
500
400
300
200
100
0
0.01

q/q

=0.93

図 13 に R141b の限界熱流束付近における時間平CHF,exp.

均ボイド率を示す．図 14 に R141b の限界熱流束付

CHF,exp.

近での気相通過頻度の高さ方向に対する水平方向での違いによる傾向を示す．R141b の場合，水のような明瞭な分散は伝熱面近傍で検出されなかった．これは伝熱面から発生した気泡が水に比べ早い段階で接合し，伝熱面近傍であっても水平方向に一様な現象を生じさせるためである．このような現象が生じ

0.1
1
Height, H [mm]10た原因は，蒸気塊は伝熱面に接しているという画像解析結果から，顕著なメニスカスが形成されないた

Fig. 8 Mean vapor contact frequency (water).

めと考えられる（付録図 20 を参照）．

- 19 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

5.3

Void fraction, ψ [%]100
80

意の 0.2 秒間での光ファイバプローブ H=20 μm から

60
40
20

q/qCHF.exp=0.93

00.01の出力信号を示す．また，点線で囲われた信号は蒸0.0 mm
0.5 mm
1.0 mm
1.5 mm
2.0 mmaverage

気塊信号と時間的に長い気相の信号である．この計測結果から水・R141b ともに蒸気塊は伝熱面近傍に存在していることがわかる．特徴的なことは，水に0.1
1
Height, H [mm]おいて小野・坂下[9]が確認したように，蒸気塊の信10号に亀裂が生じている事である．これは主に，蒸気Vapor contact frequency, f [Hz]Fig. 11 Horizontal distribution of time averaged void
fraction (water).

塊底部が上下に震動することによるものだと考える．
成のメカニズムは，まず伝熱面から発生した気泡同800

士が水平方向に接合し蒸気塊を形成し，次に垂直方

600
400
200

q/qCHF.exp=0.93
00.01

0.0 mm
0.5 mm
1.0 mm
1.5 mm
2.0 mmaverage

0.1
1
Height, H [mm]

向に合体をする（付録図 19 を参照）
．一方，R141bの場合はそのような亀裂が生じていない．これまでの結果を考慮しても，R141b は限界熱流束に達しな
くとも，蒸気塊底部には液体に富んだ層は存在せず
伝熱面と直接接していると考えられる．計測のよう10に，限界熱流束比 0.47 の伝熱面近傍における出力信号においても蒸気塊の信号が存在している．これらのことから，R141b の場合はこれまでのマクロ液膜モデルでは説明できず西尾[6]らの接触界線モデル

100に近い結果が示唆されている．

80
0.0 mm
0.5 mm
1.0 mm
1.5 mm
2.0 mmaverage

60
40
20

Optical fiber signal [V]Void fraction, ψ [%]塊底部と伝熱面から発生した気泡とが合体し，蒸気また，このような亀裂が生じる結果から，蒸気塊形

1000

Fig. 12 Horizontal distribution of mean vapor contact
frequency (water).

q/qCHF.exp=0.96

0
0.01

0.1
1
Height, H [mm]10Fig. 13 Horizontal distribution of time averaged void
fraction (R141b).
Vapor contact frequency, f [Hz]光ファイバプローブ出力信号

図 15 に水および R141b の計測期間内における任

15
15
10
10
55
00

water
Height=20μm

0
R141b
Height=20μm

15
15
10
10
55
00 0

1000
800

q/qCHF.exp=0.96

400
200
0
0.01

0.1

0.2

q/qCHF,exp.=0.96

0.1Time ,t [sec]0.2

Fig. 15 Time series of optical fiber probe signal.
0.0 mm
0.5 mm
1.0 mm
1.5 mm
2.0 mmaverage600

q/qCHF,exp.=0.93

６

CHF 発生機構(水)6.1

液層厚さの算出

これまでの結果より水においては蒸気塊底部に液0.1
1Height, H [mm]10体に富んだ層が存在し，その層内において激しい気液交換が行われていることが分かった．これによりFig. 14 Horizontal distribution of mean vapor contact
frequency (R141b).

蒸気塊底部の信号は水平方向に対し不均一な値を示
すようになる．そこで気液信号に式(1)を用いて統計- 20 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

的に処理した．
γ=

ら液相を示す光ファイバプローブ信号が現れなくな

高さH での時間平均最大気相通過時間の空間的標準偏差高さH での時空間平均最大気相通過時間

り，その時刻から表面温度は上昇し始める．これは，(1)

蒸気塊が直接伝熱面と接し伝熱面に乾き面を生じさ

ここで示す最大気相通過時間とはそれぞれの計測位

せているからであり，これが限界熱流束を引き起こ

置で得た気液信号の中で，蒸気塊が形成され離脱す

す原因と考える．また，40 秒以前にも気相通過時間

るまでの１サイクル中における，最大の気相通過時の長い信号（蒸気塊）が散発しており，その信号が間である．そして高さ方向に分布した不均一さγ の現れるときに表面温度は上昇している．その後，液変曲点[11]をその熱流束における液層厚さとして定相信号の時間が長く（6 ~ 9 s など）現れる（液体が義した．図 16 に式(1)を用いた不均一さγ の一例を示

伝熱面に流入する）と表面温度は減少する．
Oprical fiber signal [V]す．図は水における q = 0.87 MW/m での算出結果であり，変曲点は高さ 80 μm であった．他の熱流束も同様にして変曲点の値を得た．このようにして得られた水の熱流束に対する液膜厚さを図 17 に示す．同
図には他の研究者[4, 7, 10-13]の液層厚さを例示した．
その結果，熱流束が上がるにつれ液層厚さは他の研究者と同様に減少していく傾向を示した．また本研

14

250

12

200

10

150

8
4
2

Uncertainty, γ [-]50

Oprical fiber signal
0

20

40

60

Time, t [s]

80

0
100

Fig. 18 Time series of optical fiber probe signal withsurface temperature (water).

30
2

q = 0.87 MW/m

25

７

20
15

結

論

高熱流束核沸騰域における伝熱面近傍の気液構造

10を，高速度ビデオカメラと光ファイバプローブを用

5

いて空間的に計測することで以下の結果を得た．

0
0.01

0.1

1

(1) 水の高熱流束核沸騰域において，伝熱面近傍に

10Height, H [mm]

液体に富んだ層が存在し，その層内では激しい気液交換が生じていることが実験的に明らかに

Fig. 16 Uncertainty (water).
Liquid layer thickness, δ [μm]100Surface Temperature6

究では，限界熱流束付近である q/qCHF,exp=0.93 における液層厚さは 30 μm であった．

Surface temperature, Tw [℃]2

なった（但し，蒸気柱のような連続的な気相は104観察できなかった）．
Haramura& Katto [4]

10

3

10

2

W aterC H F point(2) R141b において，水の場合とは異なり伝熱面近傍に気体に富んだ層が存在し，伝熱面近傍であKumada& Sakashita [10]っても水平方向に一様な現象（蒸気塊）が中熱流束から生じている．この結果は西尾ら[6]の，Present
Iida,Kobayashi [11]Gaertner [12]Bhat et al. [13]Shoji et al. [7]100.1

伝熱面付近における気液構造には蒸気塊とその下の液膜といった層状構造はなく，伝熱面に直22Heat flux, q [MW/m[Mw/m ] ]接気泡が接触したものと同様の結果となった．

1(3) 蒸気塊の形成は，主に気泡同士の水平方向の接合により生じる．

Fig. 17 Liquid layer thickness (water).

(4) 以上の結果と高速度ビデオカメラによる観察結6.2

果から時間変化による蒸気塊形成メカニズムはCHF 時における光ファイバプローブ信号と伝付録図 19，20 に示すような形状になる．

熱面表面温度
図 18 は水における CHF に至った時の光ファイバ(5) 水の CHF トリガ機構は，液膜厚さで説明するこプローブ信号（H =30 μm）を同期させて測定した伝とができ，熱流束の上昇とともに液膜厚さが減

熱面中心の表面温度を示す．横軸の時刻 50 秒手前か

少し，伝熱面に乾燥面を生じさせることが引き- 21 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan

Thermal Science & Engineering Vol.15 No.1 (2007)

金となり CHF に至る．

[3] Zuber, N. Tribus, M. and Westwater, J, W., “Theまた R141b についても図 18 に示す同様の計測

Hydrodynamic Crisis in Pool Boiling of Saturatedを行ったところ，蒸気塊が伝熱面に接している

and Subcooled Liquids”, Int. Develop. Heat

ような信号が現れても水のような急激な温度上Transfer., 27-1 (1963), 220-236.

昇は現われなかった．

[4] 原村嘉彦，甲藤好郎，” 限界熱流束に対する新
しい流体力学的モデル プール沸騰･強制流動

付録

沸騰(飽和液中に沈められた加熱面)の限界熱流

本研究により考案した蒸気塊の形状過程

束発生機構”, 日本機械学会論文集，49-445, B(1983), 1919-1927.
[5] 趙耀華，増岡隆士，鶴田隆治，“ミクロ液膜モ
デルによる限界熱流束の予測”，日本機械学会

論文集，62-98，B (1996), 2338-2343.
[6] Nishio, S. Gotoh, T. and Nagai, N., “Observation ofTimeboiling structures in high heat-flux boiling”, Int. J.
Heat and Mass Transfer., 41, (1998), 3191-3201.
[7] Shoji, M. “A study of steady transition boiling ofwater : experimental verification of macrolayer
evaporation model”, Pro. Eng. Found. Conf. Pool
External Flow Boiling, Publ. by ASME., (1992),
237-242.
[8] Auracher, H., Marquardt, W., Buchholz, M., Hohl,
Fig. 19 Vapor mass formation process (water).

R., Lüttich, T. and Blum, J., “New experimental
results on steady-state and transient pool boilingheat transfer”, Thermal Sci. and Eng., 9-5 (2001),
29-40.

Time[9] 小野綾子，坂下弘人，”サブクール沸騰高熱流束域における伝熱面近傍の気液構造”, 日本機械学会論文集，70-699, B (2004), 271-278.
[10] 熊田俊明，坂下弘人，“プール沸騰に関する研究（第 4 報 大気圧近傍で蒸気塊に形成される
液膜厚さ）”，機論, 58-552, B (1992), 2505-2511.

Fig. 20 Vapor mass formation process (R141b).

[11] 飯田嘉宏，小林清志，“プール沸騰における平面伝熱面上のボイド分布”，日本機械学会論文

参考文献

集, 34-263, B (1968), 1247-1254.
[1] Katto, Y. and Yokoya, S., “Principal mechanism of[12] Gaertner, R, F., “Photographic study of nucleateboiling crisis in pool boiling”, Int. J. Heat Masspool boiling on a horizontal surface”, J, Heat

Transfer., 11-6 (1968), 993-996.

Transfer., 87 (1965), 17-29.

[2] Kutateladze, S, S., “Hydromechanical model of a[13] Bhat, A, M. Saini, J, S. and Prakash., “Role ofcritical state in the heat transmission in a boilingmacrolayer evaporation in pool boiling at high heatliquid, for the case of free convection”, Zh. Tekh.

flux”, Int. J. Heat Mass Transfer., 29-12 (1986),

Fiz., 20 (1950), 1389-1392.

1953-1961.

- 22 -© 2007 The Heat Transfer Society of Japan