| 研究概要 |
代替フロン作動媒体を用いた高性能ヒ-トポンプ・冷凍システムの開発に資することを目的とし,そのシステムの構成要素機器である管内熱交換器で代替フロン作動媒体が凝縮あるいは蒸発する場合の伝熱及び流動特性を実験的に解明し,以下の成果を得た.
1.純冷媒HCFC22,CFC114,CFC12及びHFC134aが水平管内で定常的に凝縮する場合の凝縮液の熱伝達に関する実験式を得るとともに圧力損失特性を示した.
2.混合冷媒HCFC22+CFC114が水平な平滑管及び内面溝付き管内で定常的に凝縮する場合の伝熱特性の予測法を確立した.
3.純冷媒HCFC22,CFC114,CFC12及びHFC134aが水平平滑管内で定常的に蒸発する場合の実験デ-タを強制対流熱伝達と核沸騰熱伝達との和で表すChenの考え方に基づき整理し,環状流域のデ-タを±20%以内の誤差で予測できる実験式を得た。
4.純冷媒の実験式をもとに,混合冷媒HCFC22+CFC114の定常蒸発熱伝達を予測するための実験式を作成した。
5.内面溝付き管を伝熱管とした蒸発器を,HCFC22を作動媒体とした蒸気圧縮式ヒ-トポンプル-プに組み込み,定常熱伝達及び冷媒流量をステップ変化させた場合の過渡熱伝達に関する実験を行った。そして,定常熱伝達係数は平滑管に関する実験式の2〜4倍高い値となること,溝付き管の定常流動様式は平滑管の場合に比してより低いクオリティで波状流から環状流へ変化しクオリティ0.8〜0.9で噴霧流へ遷移すること,及び冷媒流量を増加あるいは減少させた場合の過渡的な局所の熱伝達及び流動特性を示すとともに熱交換器の熱容量を考慮して非定常蒸発熱伝達係数を試算し,非定常の熱伝達係数が定常時よりも小さくなることを示した。
なお,管内凝縮器の過渡特性に関する研究は継続中である.
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