| 研究課題/領域番号 |
18K13935
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
地下 大輔 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30708368)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | プレート式蒸発器 / 蒸発熱伝達 / 可視化 / 流動様相 / 混合冷媒 / IRカメラ / 熱伝達 / 二相流 / 流動特性 / 低環境負荷冷媒 / 混合物 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，地球温暖化係数の小さいHFO系冷媒およびHFO/HFC系混合冷媒のプレートフィン蒸発器内での熱伝達および流動特性を明らかにした．オフセットフィンを内蔵した冷媒流路および加熱水流路から構成されるプレートフィン熱交換器を用いて，断熱流および蒸発流の流動様相を可視化するとともに，蒸発熱伝達率を測定した．また，流路出入口の非対称性に起因してプレートフィン蒸発器の流路幅方向および流れ方向に形成される非共沸混合冷媒の温度分布をIRカメラを用いて測定し，非共沸混合冷媒の蒸発流動特性および蒸発熱伝達特性に及ぼすクオリティ，質量速度，熱流束および混合組成比の影響について明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
温室効果ガス排出抑制の観点から，環境負荷の小さい次世代冷媒の開発とそれに適応した機器の開発が望まれている．プレート式熱交換器は単位体積あたりの伝熱面積が大きく，熱交換器の小型化による冷媒充填量の削減が期待できるが，流路の出入口が非対称であり，アスペクト比の大きい流路から構成されるため，流路内で複雑な熱伝達および流動特性を示す．本実験では地球温暖化係数の小さいHFO系冷媒とその混合物について，蒸発器の流路幅方向および流れ方向に変化する蒸発熱伝達および蒸発流動特性を実験的に明らかにした．得られた成果は次世代冷媒に適応した熱交換器の高性能化への貢献が期待できる．
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