新規冷媒の水平管内蒸発・凝縮熱伝達特性に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650230
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大石 克己 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00037970)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 英夫 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (70150505) ; 吉田 駿 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30037741)
• Keywords: 新規冷媒 HFE143m / 沸騰熱伝達 / 凝縮熱伝達 / 水平管 / 内面ら旋溝付管

Research Abstract

昨年度、冷媒HFE-245mcについて水平平滑管内流の沸騰と凝縮の熱伝達に関する実験を行い、伝熱特性を明らかにしたのに続き、冷媒HFE-143mについて、実験を行った.
オゾン層を破壊せず,地球温暖化への影響も小さい冷媒として開発された新規冷媒HFE-143m(トリフルオロメチルメチルエーテル:CF_3OCH_3)は今日冷凍機用冷媒として使用されている冷媒HFC134aの代替冷媒となり得るものである.この新規冷媒HFE-143mに関して内面が平滑な水平管内流の実験を行い沸騰(蒸発温度0℃)および凝縮(凝縮温度45℃)の熱伝達の特性を明らかにした.
1.沸騰蒸発熱伝達の実験によって得られた局所熱伝達係数の測定値は著者らの提案している予測式(森ら,冷空論16.2,177(1999))と測定条件範囲で全般に良く一致しており,HFE143mは従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すとみなすことができ,従来の冷媒に対する熱伝達整理式が適用可能である.
2.凝縮における熱伝達係数の測定値は,従来の冷媒に適用可能な原口らの式(機論,B編,60-574,2117(1994).)による算出値と良く一致しており,HFE143mは凝縮の場合も従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すものとみなしてよい.
3.従来のCFC-12の代替冷媒として使用されているHFC-134aと伝熱性能を比較したところ,HFE143mの熱伝達係数は沸騰・蒸発および凝縮のいずれの場合においても,実験範囲の全般にわたってほぼ等しい値を示しており,伝熱性能上HFE143mがHFC-134aより劣ることはないことがわかった.
4.さらに、伝熱性能の向上を図る目的で管内面に微細なら旋溝を施した管(溝付管)を用いて、沸騰および凝縮の実験を行っているところである.一部得られた測定値について検討しているところである.

Research Products

• [Publications] 後藤景亮 et al.: "新規冷媒HFE-143mの水平管内沸騰・凝縮熱伝達"平成13年度日本冷凍空調学会学術講演会論文集. 201-204 (2001)
• [Publications] 森 英和 et al.: "次世代冷媒HFE-245mcおよびHFE-143mの水平管内沸騰・凝縮熱伝達"平成14年度日本冷凍空調学会学術講演会論文集. 523-526 (2002)
• [Publications] Hideo Mori et al.: "Boiling and Condensation Heat Transfer for New Refrigerants HFE245mc and HFE143m Flowing in Horizontal Tubes"Proc. of the Asian Conference on Refrigeration and Air Conditioning 2002. 29-38 (2002)