水をスプレーして、高温物体を冷却する実験を現在行っております。

質問

水をスプレーして、高温物体を冷却する実験を現在行っております。

今、吹き付ける水の粒径ｒ　水温Tw　単位面積当たりの流量L（ml/秒）のとき、
高温物体（温度Th）の表面に水粒子が当たり次の水粒子が来る前に気化する条件はどのような関係式になるでしょうか？

よろしくお願いします。
（条件で足りないものがあれば、勝手に追加してください）

回答No.1

dahho

高温物体が100℃以上で沸騰するような場合は、水蒸気が水と物体表面の接触を邪魔するので計算するのは難しいと思います。
また、高温物体がどの程度水をはじくか（濡れ角）、高温物体の表面にどの程度凹凸があるかによって水と高温物体の熱伝達率が変わってきます。
さらに沸騰ではなく蒸発となると、付着した水滴表面の湿度や対流も影響してきます。
水の蒸発だけでもかなり複雑な計算になるようです。（参照URL）

第一原理的に計算するのは難しそうです。計算してもたぶん実験とは一致しないのではないかと思います。

ある程度実験的に、たとえば、同じ温度の物体に1滴、着けてみて蒸発する時間を計る。
実際に吹きつけた時の蒸気の湿度を計って、それと同じ湿度で上の1滴の蒸発時間を計ってみる。
など、試行錯誤してみる必要があるかもしれません。

参考URL：

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1324414728