| 研究概要 |
将来全廃されることが決定されている冷媒HCFC22の最も有力な代替候補冷媒の一つである2成分非共沸混合冷媒HFC32+HFC134aの水平蒸発菅内局所熱伝達の特性に関して実験を行い,以下の結果を得た.
1.混合冷媒HFC32+HFC134aの水平平滑蒸発管内における局所熱伝達係数は,高流量で強制対流が支配的と考えられる条件では,単一成分冷媒に対する熱伝達予測式で十分精度良く予測することができる.また,そのような場合,混合冷媒の熱伝達係数の値は,単一成分冷媒HCFC22の値とほぼ等しい.しかしながら,低流量で核沸騰の寄与が大きいと考えられる場合には,成分冷媒の物質拡散抵抗のため伝達は悪くなり,熱伝達係数はHCFC22の2/3程度までの低い値となる.
2.混合冷媒HFC32+HFC134aの水平蒸発管内熱伝達は,ら旋溝付菅を用いることによって,単一成分冷媒の場合と同様に,促進され,それは特に低流量の場合に顕著である.混合冷媒の溝付菅における熱伝達には全般的に流量による大きい影響が認められ,高流量では単一成分冷媒HCFC22とほぼ等しい熱伝達係数であるが,低流量ではHCFC22よりもかなり小さい値になり,大きい伝熱促進が達成される流量100Kg/(m^2・s)以下ではHCFC22の1/2程度かそれ以下である. このため,溝付菅による伝熱促進の程度は,冷媒HCFC22の場合よりも全般に小さく,質量速度500Kg/(m^2・s)の場合を除いて,60〜80%程度である.
3.混合冷媒HFC32+HFC134aの摩擦圧力損失勾配は,単一成分冷媒HCFC22の場合と比べて,溝付菅,平滑菅のいずれの菅でも数%〜20%程度大きい.また,混合冷媒の溝付菅における圧力損失は,平滑菅と比べて,同一菅長の場合20%〜60%程度あるいはそれ以上大きいが,伝熱量を同一にした条件で比較すると,溝付菅では平滑菅より伝熱が促進されるため菅長が短くなり,圧力損失は最大でも約30%大きくなる程度である.
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