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2011 Fiscal Year Annual Research Report

CO2/炭化水素系混合流体の超臨界域におけるPρTx性質および臨界点の精密測定

Research Project

Project/Area Number 20686016
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

宮本 泰行  富山県立大学, 工学部, 准教授 (80348820)

Keywordsイソブタン / 混合冷媒 / 自然作動流体 / 炭化水素 / 熱力学性質 / ベローズ変容法 / PρTx性質 / CO2
Research Abstract

昨年度より引き続き,自然作動流体の代表格であるCO2と炭化水素の混合系を対象として,これまで未解明の温度・圧力・組成域における熱力学諸性質の精密測定を実施した.状態方程式を開発するための主要な入力値となるPρTx性質については,CO2/イソブタン混合系およびCO2/プロパン混合系についての高精度測定を行い,得られた実測値と最新の熱物性計算ソフトREFPROP ver. 9.0による計算値との比較結果から,既存の状態方程式の再現性が不足している現状を明らかにするとともに,両混合系に関する過剰モル体積を算出し,混合則モデルを相関した.一方,炭化水素の純物質および2成分系混合物については,より高温域(~600 K)におけるPρTx性質の精密測定を付加的に実施し,得られた実測値から,REFPROPの適用可能範囲外の温度域における計算値の信頼性を評価することができた.なおこれらの成果は,5報の論文として国際誌に発表した.以後,本研究で得られた成果を,代替冷媒および,中・低温域で用いる蒸気サイクル用作動流体の性能評価にも,つなげていきたいと考えている.また,状態方程式における換算定数として重要な臨界軌跡の精密測定についても,装置の諸問題を改善した上で,現在はイソブタン等を対象とした信頼性の確認実験を実施中であり,終了し次第,実測値の存在しないCO2混合系の臨界密度実測値の精密測定を,ただちに開始する予定である.
以上のように,本研究課題は概ね順調に遂行することができたと考えられる.また,サンプルの純度と計測上の安全性を共に維持するノウハウも得られた.今後も引き続き,工業的な付加価値が見込める様々な混合系作動流体の精密測定および熱力学モデルの開発に,順次精力的ににチャレンジし,冷媒性能の解明や要素機器の安全設計等に役立つ高精度データの蓄積に,貢献したいと考えている.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Measurement of the (p, ρ, T) Properties for Pure Hydrocarbons at Temperatures up to 600 K and Pressures up to 200 MPa2012

    • Author(s)
      T. Ito, Y. Nagata, H. Miyamoto
    • Journal Title

      International Journal of Thermophysics

      Volume: 掲載確定 Pages: 未定(オンラインにて公開中)

    • DOI

      10.1007/s10765-012-1383-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] (p, ρ, T, x) properties of CO2/propane binary mixtures at 280 to 440 K and 3 to 200 MPa2012

    • Author(s)
      H. Miyamoto
    • Journal Title

      International Journal of Thermophysics

      Volume: 掲載確定 Pages: 未定(オンラインにて公開中)

    • DOI

      10.1007/s10765-012-1370-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] (p, ρ, T, x) properties for CO2/isobutane binary mixtures at T= (280 to 440) K and (3 to 200) MPa2011

    • Author(s)
      T. Sugiyama, S. Orita, H. Miyamoto
    • Journal Title

      Journal of Chemical Thermodynamics

      Volume: 43 Pages: 1851-1856

    • DOI

      10.1016/j.jct.2011.06.012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セミクラスレート生成系(Carbon Dioxide + Tetrabutylammonium Bromide + Water)における炭酸ガスの溶解度測定2012

    • Author(s)
      室町実大・四十万淳・宮本泰行・大村亮
    • Organizer
      第33回日本熱物性シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] CO2/炭化水素二成分混合系の気液平衡性質および臨界軌跡に関する研究2012

    • Author(s)
      南岳悠・宮本泰行
    • Organizer
      第33回日本熱物性シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20121003-05
  • [Presentation] Measurements of the pρTx properties for the hydrocarbons and their mixtures in the temperature range to 600 K at pressures up to 200 MPa2012

    • Author(s)
      T. Ito, Y. Nagata, H. Miyamoto
    • Organizer
      18th Symposium on Thermophysical Properties
    • Place of Presentation
      Boulder, Co, USA
    • Year and Date
      20120624-20120629
  • [Presentation] Precise measurements of pρTx properties for CO2-propane systems in the temperature range from (280 to 440) K at pressures from (1 to 200) MPa2012

    • Author(s)
      H. Miyamoto
    • Organizer
      18th Symposium on Thermophysical Properties
    • Place of Presentation
      Boulder, Co, USA
    • Year and Date
      20120624-20120629
  • [Presentation] 自然冷媒系混合物の実用化に不可欠な熱物性データの精密測定2012

    • Author(s)
      宮本泰行
    • Organizer
      第49回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      20120530-20120601
  • [Presentation] 200 MPaまでの高圧域におけるCO2-炭化水素系のPVTx性質2011

    • Author(s)
      宮本泰行・丹羽良太朗
    • Organizer
      第52回高圧討論会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      20111109-20111111
  • [Presentation] 自然作動流体n-butaneの臨界定数の精密測定2011

    • Author(s)
      伊藤崇善・山口昇悟・宮本泰行
    • Organizer
      可視化情報学会全国講演会(富山2011)
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      20110926-20110927
  • [Presentation] 自然冷媒系混合物の実用化に不可欠な熱物性データの精密測定

    • Author(s)
      宮本泰行
    • Organizer
      富山県立大学―ASME日本支部共催 「もの作り講演会」
    • Place of Presentation
      富山
  • [Remarks] 研究者紹介(富山県立大学)

    • URL

      http://www.pu-toyama.ac.jp/renkei/img/t-soran/miyamoto.pdf

URL: 

Published: 2014-07-24  

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