| 研究課題/領域番号 |
06452428
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学一般・原子力学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
松田 仁樹 名古屋大学, 工学部, 助教授 (80115633)
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| 研究分担者 |
渡辺 藤雄 名古屋大学, 工学部, 助手 (70109312)
板谷 義紀 名古屋大学, 工学部, 助手 (50176278)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | ケミカルヒートパイプ / 熱エネルギー輸送 / 熱交換 / 触媒反応 / 管壁反応器 / 触媒充填層 / 反応平衡 / ケミカルヒートポンプ |
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| 研究概要 |
SO_2/O_2/SO_3系ケミカルヒートパイプを用いる高温熱エネルギー輸送に関す研究の一環として、反応ならびに伝熱の同時促進を目的に、本ケミカルヒートパイプの熱需要端(SO_2酸化発熱側)に着目し、新たに試作した熱交換型管壁反応装置を用いた反応・熱交換実験を行い、本装置の反応特性ならびに熱交換性について実験的検討を行った。その結果、本熱交換型管壁反応器は、反応面と伝熱面が一体となるため、従来の触媒充填層装置で問題とされた反応熱の伝熱面への熱移動過程における伝熱促進が図られ、比較的良好な熱交換特性を有することが明らかとなった。また、本実験系に対する理論解析結果は、実験結果を比較的良好に再現することが確認でき、この理論解析により反応器内における反応ならびに伝熱挙動が明らかとなった。さらに、化学反応熱は顕熱に比べてエネルギー密度が非常に高いため、小流量の高温熱媒体でもかなり大きな熱交換量が得られることから、高エネルギー密度熱輸送方法としての本法の有意性が認められた。
SO_2/O_2/SO_3システムの熱輸送型ケミカルヒートポンプとしての概念を提案するとともに、化学反応における平衡論の観点から、本SO_2/O_2/SO_3反応系における圧力、平衡定数ならびに温度の関係を明らかにした。また、触媒充填層装置をモデルにした理論解析を行い、本SO_2/O_2/SO_3システムの熱輸送型ケミカルヒートポンプとしての可能性ならびに効率について検討を行った。その結果、本SO_2/O_2/SO_3システムは、熱輸送型ケミカルヒートポンプとしての機能を有することが明らかとなった。また、熱輸送効率ならびに温度上昇度は、SO_2のモル分率の増大に伴い大きくなることが認められた。さらに、熱需要端反応管における圧力が高いほど、温度上昇は大きくなるが、熱輸送効率は低くなることが認められた。
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