Fundamental Study on Impulse Turbine Type CO_2 Expander

• Project/Area Number: 19560200
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: FUKUTA Mitsuhiro Shizuoka University, 工学部, 教授 (70199222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YANAGISAWA Tadashi 静岡大学, 工学部, 教授 (60126787)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2009: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2008: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2007: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: 冷凍空調工学 / 冷凍サイクル / 二酸化炭素 / 自然冷媒 / 膨張機 / 省エネルギー / 膨張ノズル / タービン / 地球温暖化

Research Abstract

CO_2冷凍サイクルにおいて,無潤滑で小型のタービン形膨張機の適用による性能向上を試みた.矩形ノズルを用いて遷移臨界膨張過程を検討し,約90%の効率で超音速流が得られた.また,ノズルからタービン間での噴流の損失を減らすために衝動式軸流タービン形膨張機を試作し,1700rpmにおいてその回転数における理論動力に対して約14%の効率を得た.低トルク高回転形の発電機の使用により,さらなる効率向上が可能である.

Research Products

• [Journal Article] 二酸化炭素冷凍サイクル用膨張機内の漏れ流動特性 (2010)
  • Author(s): 福田, 足立, 柳沢, 小木
  • Journal Title: 日本冷凍空調学会論文集 Vol.26,No.2 Pages: 172-181
  • NAID: 10029433235
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance of Vane Type CO2 expander and Characteristics of Transcritical Expansion Process (2009)
  • Author(s): Mitsuhiro Fukuta, Tadashi Yanagisawa, Masashi Higashiyama, Yasuhiro Ogi
  • Journal Title: Int. J. of HVAC&R Research Vol.15,No.4 Pages: 711-728
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance of Vane Type CO_2 expander and Characteristics of Transcritical Expansion Process (2009)
  • Author(s): Mitsuhiro Fukuta
  • Journal Title: ASHRAE HVAC&R Research Journal Vol. 15(掲載決定頁未定)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] CO2冷凍サイクル用タービン形膨張機の基礎研究 (2009)
  • Author(s): 十左近貴典, 福田充宏, 柳沢正, 小木康博
  • Organizer: 2009年度日本冷凍空調学会年次大会講論集
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-22
• [Presentation] CO_2冷凍サイクル用タービン形膨張機の基礎研究 (2009)
  • Author(s): 十左近貴典
  • Organizer: 2009年度日本冷凍空調学会年次大会
  • Place of Presentation: 中央大学駿河台記念館 (東京都)
  • Year and Date: 2009-10-22