| Research Abstract |
本研究の目的は,炭酸ガス冷凍サイクルの効率を向上するために使用される二相流エジェクタを開発するために,炭酸ガス冷凍機を作成し,膨張弁の代わりに二相流エジェクタを取り付け,臨界点近傍での高速土相衝撃波の特性を,実験的に明らかにすることである。
そのためにまず,炭酸ガス給湯器を改造して炭酸ガス冷凍機を作成した。市販の炭酸ガス給湯器には温度や圧力を調べる装置寮なしのて゛,ブルドン管圧力計,熱電対等を購入し給湯器の主な箇所に取り付けた。また、冷凍性能を判断するために重要となる冷媒の流量を測定するためのオリフィス流量計を設置した。
本年度は,まず,エジェクタ内の混合部の特性を調球る実験を行った。実験は混合部の長さの異なるエジェクタを数機作製し,その混合特性を調べた。エジェクタの混合部が短いとき,エジェクタでの昇庄はほとんど混合部を出た後のディフーザ部で発生した。逆に,混合部が長いとき,混合部内で昇圧することが実験で明らかにされた。
この昇圧特性を調べる実験と並行して,エジェクタのノズル出ロに発生する膨張波を調べる実験が行われた。そして,炭酸ガス二相流中に発生する膨張波の減圧特性が超音速流と亜音速流の両方の性質を持っていることが明らかにされた。
エジェクタの昇圧,混合特性,および膨張波め特性は,二相流中の気体と液体の速度と温度が平衡状態にあるという理論と比較され,日本機械学会,および日本伝熱発表された。エジェクタの二相流め混合特性は,高い効率を持うエジェクタの設計に役立つものである。また,低クオリティ域での臨界点に近い状態での二相流膨張波はこれまで実験では得られていないが,本研究によってはじめで明らかにされた。
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