1994 Fiscal Year Annual Research Report

熱エネルギーのエクセルギー低損失変換

Research Project

Project/Area Number	06246106
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	藤田泰伸九州大学, 工学部, 教授 (90037763)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	亀山秀雄東京農工大学, 工学部, 教授 (10114448) 滝本昭金沢大学, 工学部, 教授 (20019780) 清水昭比古九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (20128036) 鈴木健二郎京都大学, 工学部, 教授 (00026064) 熊田雅弥岐阜大学, 工学部, 教授 (30021603)
Keywords	エクセルギー変換 / 低損失変換 / セラミック熱交換器 / ガスタービン翼冷却 / 固気混相媒体熱交換器 / 排熱・環境影響物質同時回収 / 高密度変換 / ケミカルヒートポンプ
Research Abstract	1.1000℃程度の高温流動層型セラミック熱交換器の試験ループを完成させ,水平1列管群及び5段管群について,当量比0.45〜0.56及び2種の静止層高について層内温度及び管壁温度分布を測定し,熱伝達の特性と層のハンドリング上の問題点を明らかにした. 2.ガスタービン静翼の高性能冷却法を確立すべく,翼内流れを模擬したクロスフロー中への壁面衝突噴流吹き込み,縦渦発生体挿入,斜め衝突噴流吹き込みの有効性を確かめた.特に縦渦発生体挿入は,タービン入口温度を挿入物無しの場合に比べて100〜200℃程度高くできることが分かった.また,斜め衝突噴流吹き込みによる縦渦を翼内面冷却に活用できる見込みが,可視化実験から得られた. 3.分離器兼用固気混相流熱交換器を考案し,装置内の旋回高温粒子と装置内を上昇する受熱側ガスとの間の向流型熱交換を想定し,その伝熱性能,粒子捕集効率を数値解析し,今後製作する試験装置設計に供する情報を得た. 4.排熱回収と環境影響物質の捕修を同時に実行する新しい熱交換技術の開発を目的に,温度場と濃度場さらに電場を複合させることにより,選択的にミスト化した微小粒子を電気的に除去し,同時に熱回収を行う高効率システムを提案し,実験的追究によりその有効性を明らかにした. 5.矩形ダクトの壁面に配置した金属箔を直接通電して発熱させ、これに高速の高過冷水を流して沸騰冷却を行う実験を行った.その結果,高速および高過冷度にするほど核沸騰域が高熱流束側に拡張され,最高8MW/m^2の高密度変換が可能であることが判明した. 6.触媒調整法の確立と,それを使用した管型反応管で構成使用したケミカルヒートポンプの発熱反応器を試作した.そしてベンゼンの水素化反応において,従来の充填層型反応器に比較し,反応熱取り出しのエクセルギー損失を約8%押さえられる高伝熱性化を達成した.さらに,触媒劣化の機構を明らかにし,触媒寿命を長くするための指針を得た.

Research Products
(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] K.Inaoka: "Structure of Turbulent Boundary Layer and Heat Transfer Downstream of a Vortex Generator Attached to a LEBU Plate" Turbulent Shear Flows 9(Springer-Verlag).(in printing).
[Publications] 羽田喜昭: "円柱への二次元衝突噴流に関する研究(第1報,円柱に近接して設置した平板の流れ場および円柱熱伝達への影響)" 日本機械学会論文集B編. 60-572. 1401-1407 (1994)
[Publications] 矢尾匡永: "角柱を挿入したチャネル乱流の可視化と熱伝達" 日本機械学会論文集B編. 60-576. 2819-2825 (1994)
[Publications] Y.Haneda: "A Study on Drag Characteristics of a Circular Cylinder Mounted in the Two-Dimensional Jet Flow converged by Two Flat Plates" Proceedings of 1st Int.Conf.on Flow Interaction.172-175 (1994)
[Publications] 滝本昭: "ミスト化を利用した排ガスからの熱・物質回収" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1995)
[Publications] 藤田恭伸: "高速流サブク-ル沸騰熱伝達" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1995)
[Publications] K.Murata: "Performance of a Tube Wall Type Reactor Transforming Heat Energy Into Chemical Energy Efficiently" Hydrogen Energy Progress X.Vol.1. 1537-1546 (1994)
[Publications] K.Murata: "Performances of Chemical Heat Pump with Reaction Couple of Benzene Hydrogenation and Cyclohexane Dehydrogenation" Proceedings of International Hydrogen and Clean Engergy Symposium '95. Vol.1. 313-316 (1994)
[Publications] P.Gastauer: "The Termal Efficiency of the Isopropanol/Acetone/Hydrogen Chemical Heat Pump." Proceedings of International Hysrogen and Clean Energy Symposium '95. Vol.1. 317-320 (1994)
[Publications] 亀山秀雄: "プロセスシミュレーターASPEN-PLUSを用いたケミカルヒートポンプのエネルギー評価について" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. G-316 (1994)
[Publications] P.Gastauer: "触媒の熱伝達が沸騰下での2プロパノール脱水素反応に与える影響" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. G-314 (1994)
[Publications] 村田究: "管型触媒内に挿入したスタティックミキサ-が物質移動に与える影響" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. P-207 (1994)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

熱エネルギーのエクセルギー低損失変換

Principal Investigator

藤田 泰伸 九州大学, 工学部, 教授 (90037763)

Research Products

[Publications] K.Inaoka: "Structure of Turbulent Boundary Layer and Heat Transfer Downstream of a Vortex Generator Attached to a LEBU Plate" Turbulent Shear Flows 9(Springer-Verlag).(in printing).

[Publications] 羽田喜昭: "円柱への二次元衝突噴流に関する研究(第1報,円柱に近接して設置した平板の流れ場および円柱熱伝達への影響)" 日本機械学会論文集B編. 60-572. 1401-1407 (1994)

[Publications] 矢尾匡永: "角柱を挿入したチャネル乱流の可視化と熱伝達" 日本機械学会論文集B編. 60-576. 2819-2825 (1994)

[Publications] Y.Haneda: "A Study on Drag Characteristics of a Circular Cylinder Mounted in the Two-Dimensional Jet Flow converged by Two Flat Plates" Proceedings of 1st Int.Conf.on Flow Interaction.172-175 (1994)

[Publications] 滝本昭: "ミスト化を利用した排ガスからの熱・物質回収" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1995)

[Publications] 藤田恭伸: "高速流サブク-ル沸騰熱伝達" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1995)

[Publications] K.Murata: "Performance of a Tube Wall Type Reactor Transforming Heat Energy Into Chemical Energy Efficiently" Hydrogen Energy Progress X.Vol.1. 1537-1546 (1994)

[Publications] K.Murata: "Performances of Chemical Heat Pump with Reaction Couple of Benzene Hydrogenation and Cyclohexane Dehydrogenation" Proceedings of International Hydrogen and Clean Engergy Symposium '95. Vol.1. 313-316 (1994)

[Publications] P.Gastauer: "The Termal Efficiency of the Isopropanol/Acetone/Hydrogen Chemical Heat Pump." Proceedings of International Hysrogen and Clean Energy Symposium '95. Vol.1. 317-320 (1994)

[Publications] 亀山秀雄: "プロセスシミュレーターASPEN-PLUSを用いたケミカルヒートポンプのエネルギー評価について" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. G-316 (1994)

[Publications] P.Gastauer: "触媒の熱伝達が沸騰下での2プロパノール脱水素反応に与える影響" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. G-314 (1994)

[Publications] 村田 究: "管型触媒内に挿入したスタティックミキサ-が物質移動に与える影響" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. P-207 (1994)

藤田泰伸九州大学, 工学部, 教授 (90037763)

[Publications] 村田究: "管型触媒内に挿入したスタティックミキサ-が物質移動に与える影響" 化学工業会第27回秋季大会講演要旨集. P-207 (1994)