発熱器のチャネル内に泡沫金属を充填することにより、発熱器の二相伝熱性能を効果的に向上させることができ、良好な応用展望を持つが、泡沫金属チャネル内の二相圧力損失を正確に予測する必要があり、工学的応用における機器およびシステムの設計要件を満たす必要がある。本論文では6つの文献から泡沫金属チャネル内の二相圧力損失の実験データを使用しており、実験条件は泡沫金属のPPIが5〜40、空隙率が0.87〜0.95、チャネルの水力直径が4.36〜13.8 mm、質流密度が0〜350 kg/(m²·K)、乾度が0〜0.8である。二相流係数とLockhart-Martinelliパラメータの分布規則を分析し、泡沫金属の細孔径とチャネルの水力直径の比率が小さくなるにつれて二相流係数が増加し、乾度が増加するにつれて二相流係数も増加することを発見した。径比が0.179から0.31に変化する場合、二相流係数は1.37〜1.52倍増加し、乾度が0から0.8に変化する場合、二相流係数は最大3.41倍増加した。また、Lockhart-Martinelli相関式に基づいて新しい泡沫金属チャネルの二相圧力損失予測相関式を開発し、その結果、新しい相関式の予測値は実験データとの絶対平均誤差が22％であり、この相関式は泡沫金属チャネルの二相圧力損失を正確に予測できることを示した。

泡沫金属;二相圧力損失;予測相関式