2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K06552
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山下 善之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60200698)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | outlier / reboiler / heat transfer |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リボイラ－の伝熱配管における熱移動は，(1) 水蒸気などによるシェル側の伝熱，(2) 伝熱配管内の伝導伝熱，(3) 塔底液への管内壁での伝熱の３つに分けて考えることが出来る．スケールなどの付着による汚れは，主に管内壁に見られることから，(3) の部分について汚れによる影響を評価すれば良い．
蒸留塔における縦型のサーモサイフォン型リボイラ－について，加熱源が水蒸気である場合に特化して，その熱移動を詳細にモデル化した．その際，リボイラ－のシェル側境膜熱伝達係数と伝熱管内の熱伝達係数は物理モデルや既存の経験モデルを用い，モデル中のパラメータを推定する方法を検討した．モデル化においては，市販の汎用プロセスシミュレータによるモデルと，実プラントの運転データから構築した部分モデルの推算結果をその都度検証しながら確実なモデルを構築した．
また，実データを取り扱うに当たって，適切なモデルを構築するためには，さまざまな要因で混入する外れ値(outlier)を適切に除去する必要がある．そこで，外れ値を適切に処理するための手法についても研究し，この方法を用いることによって，実データのようなさまざまな品質のデータを含んだデータを用いても，精度の高いモデルを構築することが可能となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，リボイラ―の加熱源が水蒸気である場合について，「物理モデル」と「データに基づくモデル」のハイブリッドモデルとして，伝熱モデルを作成することができた．途中，実データの外れ値を除去することが必要となったが，適切な手法を開発して問題を回避することが出来た．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り，今後は，加熱源として水蒸気だけではなくオイルなどを用いているリボイラ―を対象として，初年度に行った方法に準じて解析を行う．すなわち，運転初期の清浄時におけるデータから伝熱量の計算，見かけの総括伝熱係数の算出，伝熱配管内の伝導伝熱の計算，シェル側および管側の伝熱係数の推算を行い，その後，長期的な運転データに対して，管内の汚れの程度を推定する指標を算出する．
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| Causes of Carryover |
当初予定していた国内の学会発表1件について，業務の都合上参加できなかったため，若干の金額を次年度使用額とした．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に，学会等にて，成果を発表する予定である．
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