1997 Fiscal Year Annual Research Report
発熱・吸熱反応を伴う粒子充てん層内の熱および物質伝達
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09650246
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森 英夫 九州大学, 工学部, 助教授 (70150505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 正規 九州大学, 工学部, 助手 (30037858)
吉田 駿 九州大学, 工学部, 教授 (30037741)
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| Keywords | 吸着剤充てん層 / 熱・物質伝達特性 / 吸着反応 / ゼオライト / 水系 / 吸着剤熱交換器 / 吸着式冷凍サイクル |
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| Research Abstract |
本研究は,発熱・吸熱反応を伴う2種類の物質の可逆反応を利用して外部熱源との熱交換を行う熱圧縮式ヒートポンプ・冷凍機システムの反応器を対象として,発熱・吸熱反応を伴う粒子充てん層内の熱および物質伝達の一般的な特性を明らかにするとともに,その予測方法(予測モデル)を確立することを目的としている.
本年度は,吸着剤ゼオライト13Xの充てん層内の水蒸気吸着反応に関する実験を行って,以下の成果を得た.
1.吸着反応速度に及ぼす充てん層有効熱伝導率の影響を検討するために,吸着剤粒子を樹脂でプレート状に成形した形式の充てん層を製作して,粒子を単純にしきつめた形式の層の場合と比較した.下記2.のように,プレート状充てん層の有効熱伝導率は,しきつめ形式の充てん層の2〜10倍程度の大きい値が得られ,この結果,プレート状充てん層における吸着速度は,しきつめ形式の充てん層より,20〜25%程度大きい値を示した.
2.充てん層の有効熱伝導率を測定した.充てん層有効熱伝導率は,さほど温度の影響は受けないが,圧力の影響を強く受け,100mmHg以下の圧力では,圧力の低下とともに急激に低下する傾向を示した.したがって,上記1.で述べたプレート状充てん層の有効熱伝導率のしきつめ充てん層に対する増大の割合は,圧力が低いほど大きく,これが,吸着速度の差異に,大きい影響を及ぼしているものと考えられる.
3.吸着速度に及ぼす水蒸気の圧力変化の影響を検討するために,水蒸気蒸発器の蒸発能力を変えた実験を行って比較した結果,蒸発能力が高い場合ほど大きい吸着速度が得られ,蒸発器能力の吸着速度に及ぼす影響が大きいことが確認された.
次年度は,本年度得られた実験データに基づいて,熱および物質伝達に関する予測方法を検討する予定である.
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