2023 Fiscal Year Annual Research Report
次世代冷媒の状態方程式最適化に資する高精度液相音速測定および密度との同時計測
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21K03903
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
西山 貴史 福岡大学, 工学部, 助教 (80363381)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高尾 幸来 福岡大学, 工学部, 教授 (50234688)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 次世代冷媒 / 低GWP冷媒 / 状態方程式 / 液音速測定 / 液密度測定 / 振動式密度計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
数多く提案される次世代冷媒候補の性能評価、およびそれらを用いて動作するヒートポンプ機器の設計を行うには、それぞれの冷媒についての高精度な状態方程式が必要となる。その状態方程式作成には広範かつ高精度な熱物性値データが必要であり、本研究では液相音速および液相密度の測定を行っている。
申請者らは既存の低GWP冷媒 R-1336mzz(Z)の状態方程式を基準とした圧力補正式を適用することで、構築した液相音速測定システムによる高精度測定を実現している。しかしながら、状態方程式作成に使用する測定値としては、より高精度であることと、同じサンプルにおいて複数の熱物性値情報を得られるのが望ましいことから、より広範な温度域での測定と、液相音速に加えて液相密度も測定することを本研究の主目的とした。
昨年度までに、当初は困難であった100℃を超える領域への対応策として、音波吸収係数の影響を考慮した補正を取り入れることにより、音速センサーの測定上限である125℃までの領域において高精度音速測定を実現した。また、液相密度測定システムについても、立ち上げから順調に研究が進展している。主な内容として、振動管式密度計を用いた液相密度測定の高精度化に取り組み、従来の校正に用いていた基準物質（高密度側：R1336mzz(Z)、低密度側：純水 の2物質）に加え、密度計の振動管内を真空状態としたときの値を校正基準として追加することによる精度向上を確認できた。
最終年度には、低GWP冷媒としてよく知られているHFO系の単一冷媒の測定は一通り完了し、近年注目度が高くなっている混合冷媒の液相音速の測定も行い、興味深い測定結果が得られている。また、プログラミング言語Pythonによる文字認識を利用した測定の効率向上にも取り組んでいる。
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