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円管内乱流熱伝達（赤外線高速イメージングによる可視化）
   
Keywords【管内流】【乱流】 【熱伝達】 【赤外線イメージング】 |
円管内乱流熱伝達の非定常性を赤外線高速イメージングにより可視化・測定する手法を開発した．アクリルパイプ（内径 D = 20 mm）の一部を切り取り，内面に熱容量の小さなチタン箔（厚さ20〜40 µm）を接着する．チタン箔を通電加熱すると，アクリルパイプを流れる水の変動により温度が変動する．この温度変動を高速度赤外線カメラを用いて撮影し，その映像から熱伝達の非定常な様相を可視化することができる．
この動画は，円管内が層流と乱流である場合の赤外線カメラの熱画像である．層流（ReD = 1100, 加熱熱流束 2600 W/m2）では流れ場が変動しないため，温度分布も時間的に変化しない．浮力の影響により円管の上部が高温になっていることが分かる．一方，乱流（ReD = 8700, 加熱熱流束 23400 W/m2）では，流れ方向に伸びた温度分布が現れ，蛇行しながら下流側へと流れて行く様子が分かる．この構造は壁面近傍に生成された乱流ストリーク構造を反映したものだと考えられる．
この動画をダウンロードすることはできません．ただし，教育目的のために動画ファイルの提供を希望する方は，直接，本コンテンツの投稿者にお問い合わせ下さい．
投稿者情報
防衛大学校 システム工学群 機械工学科 中村 元
メール：nhajime(a)nda.ac.jp ※(a)を@に変えてください．
ホームページ：http://www.nda.ac.jp/~nhajime/
連名者：齊藤 陸，椎原 尚輝，山田 俊輔
この動画は，熱工学コンファレンス2018のOS「熱コレ2018」で発表されました．
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