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MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究（第2報，電解トリガーと伝熱解析法）

机译：MEMS传感器对核沸腾传热机理的研究（第二报告，电解触发和传热分析方法）

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摘要

The experimental approach to the heat transfer mechanism of nucleate boiling has been studied with a MEMS thermal sensor and a numerical analysis. The MEMS sensor includes gap electrode and eight micro thermocouple on a silicon or a glass substrate. The electrolysis of water by the gap electrode was used to trigger an isolated boiling bubble growth. The electrolysis trigger features low thermal influence and high repeatability in the bubble initiation, thus the temperature variation under a similar condition to the ordinary nucleate boiling can be measured. Moreover, the evaluation method of the heat transfer beneath the bubble has been developed through the transient heat conduction simulation of the heating wall. With the measured temperature data as an interface boundary condition, local heat flux, heat flow and transferred heat were derived for an isolated boiling bubble generation. It was demonstrated that the detailed information of the heat transfer beneath the boiling bubble can be evaluated quantitatively through the measurement with the MEMS sensor and the numerical analysis with the measured temperature data.%核沸騰の熱伝達機構は長い研究の歴史にも関わらず，未だ完全には解明されていない．著者らは，複数の微細熱電対，トリガーヒータを集積したMEMSセンサを開発し，その高い空間分解能，時間応答性を用い，沸騰気泡底部の局所的な温度変動を十分な速度で計測し，熱伝達機構を調べる研究を行ってきた．
机译：利用MEMS热传感器和数值分析研究了成核沸腾传热机理的实验方法。 MEMS传感器包括在硅或玻璃基板上的间隙电极和八个微热电偶。间隙电极对水的电解用于触发孤立的沸腾气泡增长。电解触发的特征在于气泡引发的热影响小且可重复性高，因此可以在与普通核沸腾相似的条件下测量温度变化。而且，通过加热壁的瞬态热传导模拟，已经开发出了气泡下方的热传递的评估方法。以测得的温度数据为界面边界条件，得出了局部热通量，热流和传热，以生成孤立的沸腾气泡。结果表明，通过使用MEMS传感器进行测量并通过使用测得的温度数据进行数值分析，可以定量评估沸腾气泡下方的传热详细信息。％核沸腾の热伝达机构は长い研究の歴史にも关らは，未だ完全には解明されていない。な温度変动を十分な速度で计测し，热伝达机构を调べる研究を行ってきた。

著录项

  • 来源
    《日本機械学会論文集》 |2010年第4期|p.634-641|共8页
  • 作者

    中別府　修; 若杉秀明;

  • 作者单位

    明治大学理工学部（214-8571 川崎市多摩区東三田1-1-1）;

    東京工業大学大学院理工学研究科（152-8552 東京都目黒区大岡山2-12-1）;

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