2023 Fiscal Year Annual Research Report
Thermal design and optimization of a low temperature exhaust heat recovery heat exchanger for marine engines by next generation low GWP working fluids
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20H02364
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
井上 順広 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (80251677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広瀬 正尚 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50824207)
渡邊 和英 海上保安大学校(海上保安国際研究センター), 海上保安国際研究センター, 准教授 (90811000)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 低GWP / ミニチャンネル / 熱交換器 / 排熱回収 / 蒸発 / 凝縮 / 伝熱性能 / 流動可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、船舶搭載機器のみならず民生用エネルギー消費の6割を占める冷凍空調・暖房給湯需要の高効率・省エネ化にも応用できる新規に開発された高温用作動媒体であるR1233zd、R1234ze、R1336mzz、R1224ydおよびそれら混合作動媒体のミニチャンネル熱交換器内の凝縮・蒸発伝熱特性および圧力損失、流動様式などの基礎特性を把握し、流路構成・形状の最適化の指針を得ることを目的としている。
研究最終年度である2023年度は、前年までの積層マイクロチャンネル熱交換器内の凝縮・蒸発伝熱特性および圧力損失、流動様式などの基礎特性を踏まえて流路形状の相違による性能評価と流動様相の可視化を行い、流路構成・形状の最適化の指針を示し、実験により検証した。また、従来熱交換器の細径伝熱管内のデータ取得を同様の代替冷媒で行い比較し、分担者の成果も含めた解析を行い積層型マイクロチャンネル熱交換器の優位性を実証し、排熱熱源を利用した実用上の可能性、流路形状の最適化の方向性を示した。
（分担者１）作動媒体R245faおよびその代替となる次世代低GWP作動媒体R1233zd，R1336mzz，R1224ydを用い, 高温ヒートポンプシステムに積層型マイクロチャン
ネル熱交換器を使用した性能解析から使用冷媒の優位性について示した。
（分担者２）比較基準の従来径管の流動可視化および代替冷媒の凝縮・蒸発実験を行った。また、細径曲がり部の流動様相、圧力損失について、可視化・計測を行った。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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