HCFC22代替用3種混合冷媒の熱物性と伝熱特性に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06452182
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 斎藤 孝基 東京大学, 工学部, 教授 (40010681)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛原 英治 東京大学, 工学部, 助教授 (00156613)
• Keywords: 代替冷媒 / 状態方程式 / 熱交換器 / HCFC22 / 蒸発 / 凝縮 / 蒸気圧

Research Abstract

本研究は,冷媒HCFC22の代替物質の一つと考えられている3種混合冷媒HFC32/HFC125/HFC134a系の平衡・非平衡物性プログラムコードの整備,熱交換器における蒸発・凝縮熱伝達特性の解明を目的としている。
熱物性に関しては,まず,物性が既知の単一冷媒HFC134aの蒸気圧を測定し,実験装置の健全性を確認した後,5種類の組成について,0〜50℃の範囲で蒸気圧を測定し,そのデータを用いてPR状態方程式中の異分子間相互作用パラメータの値の最適化をおこなった。異分子間相互作用パラメータの温度依存性についても検討し,温度依存性はそれほど大きくなく,定数として扱っても良いことが判明した。この結果に基づいて熱物性プログラムコードをほぼ完成させ,冷凍サイクルの性能予測や伝熱の実験などに利用することができるようになった。
次に,熱交換器における伝熱性能の実験に関しては,混合冷媒の蒸発・凝縮熱伝達を測定する装置を完成させ,比較する基礎データとして単一冷媒HCFC22,およびHFC134aの伝熱特性を測定した。蒸発温度は20℃,凝縮温度は40℃である。その結果は既存の熱伝達整理式に近いものであった。混合冷媒においては,循環している冷媒の組成をガスクロマトグラフにより測定する必要がある。そのため,2種混合冷媒HFC32/HFC134a系とHFC32/HFC125系の検量線をそれぞれ作成した。その結果,±0.5%の正確度で組成分析を行えることが判明した。現在は,来年度に行う3種混合冷媒の実験のための準備を行っている。