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osec
25 20
5 32
30 28 26 24
22O 23
Fig.3:HistriesofCrGLfordiferentsurfacetemperature(a) andthechangeofthesurfacetempera加 remeasuredbyinfraed camera(b)
高い場合、表面温度と CrGLの変化が.顕著である。 以上の結果から、液体燃料の蒸発による対流の発生機構 および気相の蒸気濃度への影響は、次のように考察でき る。液体燃料の蒸発によって蒸発熱が液体表面から奪われ ると、表面温度の低下に伴い、 CrGLが減少する。また、液 相内では、熱伝導によって温度分布が形成される。液相内 の温度勾配に伴う密度差により浮力が生じて、容器の幅方 向や長さ方向に温度分布が形成される。この温度分布に起 因してマラゴンニカが生じ、蜂の巣状のベナールセルが容 器全体にわたって形成される。ベナールセルの成長に伴 い、液体表面の平均温度が上昇するため、気相の蒸気濃度
分布が増加する。
4. まとめ 液体燃料の蒸発によって生じる対流について実験を行っ
た結果、以下のととがわかった。 (1)液体燃料の蒸発に伴い、液相内で生じた温度変化が、 液面近傍で対流を引き起す。対流の発生時間は、蒸発後約 0.2秒である。 (2)対流は、液体内の温度分布を均一化するように作用し、 その結果、液表面温度、蒸気濃度も増加する。
参考文献
(1) 小西，那賀 i伊藤，第 3回燃焼シンホ。グウム講演論文集， 359-361(195)
(2)伊藤， Choudhury，S.くE:，.，深野.機論 B，509，36-40(198) (3)Ito，A.，Masuda，D.，andSaito，K.， CombustFlame，83:375-389 (191) (4)Ito，A.， Masunaga，N.，Baba，K.，Procedingsofthe2ndInt.Symp.on MutiphaseFlow，IP1-r1-8 (195)
1.0sec
1.5sec
2.0sec
め( (b)
(c)
Fig.2:Typicalpicturesofthromography(a)holograms in liquidphase(b)Holograms in gasphase(c)
流の発生時間、温度測定が難しい。 気相内の燃料蒸気濃度分布の干渉縞写真 (c)において、
干渉縞 1本当たりの濃度は、l.71vol%である。蒸発開始直 後は、アルミニューム板による気流の乱れにより干渉縞が 歪むが、 0.3秒以後は、燃料蒸気の拡散による干渉縞の変 化が観察できる。また、蒸気濃度分布は、容器周りに生じ
る空気流のため約 2秒で準定常状態に達する(1)。 Fig.3は、燃料温度を変化させた場合の気液界面の蒸気
濃度 (CIGL:ConcentrationattheInterfacebetwenGasand Liquid)の経時変化 (a)、赤外線カメラによる液体表面温 度の経時変化 (b)を示している。 CrGLは、Fig.2(c)にお ける容器中心部の濃度分布より液表面まで外挿して求め た。表面温度は、 Fig.2(a) に示された点の局所温度であ
る。 osecにおける CrGLは、初期燃料温度に相当する飽和 蒸気濃度を示している。蒸発開始直後、液体表面温度は急 速に低下し、とれに伴い CrGLも減少する。約 0.2秒以後、 表面温度、 CrGLは、再び増加して、約 1秒で一定値とな る。これは、 Fig.2 (a) で観察されるように表面温度の高 い白い領域の面積が多くなるために平均温度が上昇し、蒸 気濃度が増加すると考えられる。また、何れも燃料温度が
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