| 研究課題/領域番号 |
59850036
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
森 康夫 電気通信大学, 電通, 教授 (20016207)
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| 研究期間 (年度) |
1984 – 1985
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| 研究課題ステータス |
完了 (1985年度)
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| 配分額 *注記 |
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
1985年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1984年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
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| キーワード | プレイトフィン型熱交換器 / 熱応力 / ねじり板 / ふく射伝熱促進 |
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| 研究概要 |
現在まで燃料電池、ガスタービンプラントなどのエネルギー関連プラントで必要なプレイトフィン型熱交換器の600°C以上の高温化ができない最大の理由は、熱交換器ロー付部分や配管取付部が熱応力のため破壊することなどにある。本研究では、プレイトフィン型熱交換器の高温と低温流体流路部分に最適な配列でねじり板を設置することを提案し、これにより伝熱特性を低下させることなく熱応力を低減させることの研究を目的としている。
昨年度は壁温300°C以下の正方形断面管内に各種のねじり板を設置した場合の流動・伝熱特性およびプレイトフィン型熱交換器とそのシステムを試作運転した。本年度は先ず高温流路の流動・伝熱特性を求めるため、壁温約500°Cまでの正方形断面およびアスペクト比2の長方形断面単一流路にねじり板を設置した実験を行い、ねじり板にふく射塗料を塗布した場合の、ふく射による伝熱促進の効果も含めた伝熱特性の変化を明らかとした。アスペクト比2の流路は薄い平板で2等分割し、それぞれの流路にねじり板を設置した。この結果に基づいて熱応力軽減に最適と思われる配列を決定し、熱交換器内にねじり板を設置した場合の熱交換器伝熱特性に対する実験並びに解析を行い、両者の結果の対応が良好との結果を得た。さらに、熱応力測定用に必要部分をロー付け加工したロー付け構造熱交換器を新たに試作し、熱応力測定実験と二次元熱応力数値解析を行った。その結果、配管取付部のない蓋板面内での大きな熱応力の発生位置およびその値が、ほぼ数値解析により予知可能であることが分かり、プレイトフィン型熱交換器の高温化を計る上で重要な知見を得た。
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