| 研究課題/領域番号 |
63550157
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
柏木 孝夫 東京農工大学, 工学部・教育 (10092545)
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| 研究分担者 |
野邑 奉弘 大阪市立大学, 工学部, 助教授 (50164736)
鎌田 佳伸 東京農工大学, 工学部, 助手 (40015045)
加藤 豊文 東京農工大学, 工学部, 助教授 (70015056)
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| キーワード | 相互不溶解性 / 補助冷媒 / テスト・プラント / 共沸 / 熱伝達率 / 物質伝達率 / COP |
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| 研究概要 |
本研究では、主要な作動媒体(水/LiBr)に対して不(微)溶解性の補助冷媒を蒸発器と吸収器に循環させることにより、単効用型でありながら、二重効用吸収サイクル並の効率が得られる新しいタイプの吸収サイクルを提唱するとともに、本吸収サイクルの優位性について、サイクルシミュレ-ション、及び実機レベルによる実証試験を含む多角度からの検証を行った。
補助冷媒の選択については、熱力学的考察から、水/LiBr系における最適な補助冷媒として、2,4Dmetil-3pentanolを選択した。
本吸収サイクルを代表するパラメ-タとして、主冷媒と補助冷媒の循環質量比Jを定義し、性能特性やCOPが計算できるサイクルシミュレ-ションを行い、以下の知見を得た。パラメ-タJの増大とともに、冷房COPはほぼ直線的に上昇するがJ値は上限値が存在する。上限値は吸収器における共沸組成であり、これ以上になると補助冷媒は吸収器で凝縮できず、サイクルが構成できないことになる。また蒸発器、吸収器の熱通過率を増加させると効率は増加し、吸収溶液の濃度は薄くなることが判明したが、これらの値をあまり大きくしてもほとんど影響がないなどのことが明らかになった。
さらに補助冷媒循環ル-プを有する新しい高性能吸収サイクルについてテストプラントを試作し実証試験を行った結果、以下に示す結論を得た。蒸発器内における混合冷媒蒸発過程を黙視により確認し、実証試験における本吸収サイクルの効率向上の割合が、共沸組成比から計算できる補助冷媒による増大熱量分に一致することから、補助冷媒循環ル-プを有する吸収サイクルの作動原理が実証できた。また本実験結果はシミュレ-ション結果に比較的良く一致し、補助冷媒循環の有無によた、約20%の効率向上が確認でき、本吸収サイクルの有用性が明らかになった。
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