| 研究課題/領域番号 |
21K03903
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 福岡大学 |
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研究代表者 |
西山 貴史 福岡大学, 工学部, 助教 (80363381)
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| 研究分担者 |
高尾 幸来 福岡大学, 工学部, 教授 (50234688)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 次世代冷媒 / 低GWP冷媒 / 液音速測定 / 液密度測定 / 状態方程式 / 振動式密度計 / 液相音速 / 液相密度 / 密度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
液相音速というのは、液体状態の物質中を音が伝わる速度であり、温度によって値が変わる熱物性値の一種です。また、状態方程式というのは、理想気体の状態方程式PV=nRTが有名ですが、新規冷媒などの新しい物質が開発されると、その物質に最適化した式が必要となります。
高精度な液相音速値を得ることは、状態方程式の精度向上につながります。また、密度も同様に熱物性値です。本研究では、より高温域での高精度液相音速測定および液相音速・密度の同時計測の実現を目指します。
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| 研究成果の概要 |
申請者らがこれまでに確立した低GWP冷媒 R-1336mzz(Z)の状態方程式を基準とした高精度液相音速測定に加え、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、さらに液相密度も測定することを目的として研究を行った。その結果、当初は困難であった100℃を超える領域において、音波吸収の影響を補正することにより、音速センサーの測定上限である125℃まで高精度化を実現した。また、液相密度測定システムについても、従来の校正に用いていた基準物質に加え、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。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化対策は急務であり、エアコン等に用いられる冷媒についても、温暖化に寄与しないものが求められている。次々に提案される次世代冷媒の候補物質を評価・使用するにあたり、それぞれの熱物性を測定して高精度な状態方程式（EOS）を作成せねばならないが、それらの熱物性測定を行える拠点は世界的にも限られている。
本研究によって実現した液相音速・液相密度測定では、すべて市販のセンサー類を用いているため比較的容易に取り組むことができる内容でありながら、EOS作成に求められる精度も達成できるため、今後の新規EOS作成において十分に役立つと考えらる。
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