2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on heat transfer and flow characteristics of environment-friendly mixtures in plate type evaporators
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18K13935
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
地下 大輔 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30708368)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | プレート式蒸発器 / 蒸発熱伝達 / 可視化 / 流動様相 / 混合冷媒 / IRカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球温暖化係数（GWP）の小さい次世代混合物に対応したプレート式蒸発器内の蒸発熱伝達および蒸発流動特性の実験的解明を最終目的とし，本年度は，IRカメラを用いて，純冷媒R1234ze(E)および非共沸混合冷媒R32/R1234ze(E)の単流路プレートフィン蒸発器内での垂直上昇流の流路幅方向および流れ方向に形成される冷媒の温度分布の可視化を行った．
純冷媒R1234ze(E)の場合，流路出入口位置による偏流に起因して，流路左側に液冷媒が流れにくいため，入口クオリティが高い場合には流路左上で過熱蒸気となる領域が観察された．この流路左上の過熱蒸気域は入口クオリティの増加および質量速度の減少にともない拡大する様子が観察された．
非共沸混合冷媒R32/R1234ze(E)の場合，流路幅方向および流れ方向に冷媒温度の分布が形成され，冷媒流路の出入口が位置する流路右側に比べ，流路左側の冷媒温度が高い傾向がみられた．これは，流路出入口が流路右側に位置することで，偏流により流路右側に比べて流路左側での液冷媒の流量が減少し，蒸気冷媒がより多く流れるため，流路幅方向に温度分布が形成されたためと考えられる．また，冷媒流量の影響に着目すると，流量の増加にともない流路左側にも液冷媒が流れやすくなり，流路幅方向の偏流が改善されることで流路右側の相対的に温度の低い領域が拡大する傾向がみられた．テストセクション入口クオリティが高い条件では，流路幅方向の偏流により流路左上で乾き部が発生し，露点温度よりも高い温度が測定された．
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