噴流式冷却管の効率

噴流式冷却管を用いる場合、冷媒を噴出する内管先端と噴流式冷却管の先端との間隔をどのように設定すれば冷却効率が良いかを知ることは重要である。

Fig.1 に噴流式冷却管のCADモデルを示す。冷媒を噴出する内管先端と噴流式冷却管の先端との間隔を5mm、10mm、15mm と変化させ解析を実施する。
Fig.2 に冷却時の冷媒の速度分布を示す。

Fig.3 にFig.2の速度分布から得られた噴流式冷却管の表面での熱伝達係数を示す。熱伝達係数の値が大きいほど、冷却効率が良いことを示している。

これらのことより、噴流式冷却管の冷却効率は、噴流冷却管先端からある程度距離を離した位置に内管先端を設定することで、冷却効率の良い冷却が得られることが分かった。

しかし内管と噴流冷却管先端からの距離を大きくすると、噴流冷却管先端で冷却媒体の滞留が起こり、熱伝達係数を小さくしてしまい、効率が落ちる。