並列連結式マルチポート温度成層型蓄熱システムの蓄熱バランス向上に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555161
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 相良 和伸 三重大学, 工学部, 教授 (30109285)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩田 宜己 中部電力(株), 電力技術研究所, 研究副主査 ; 北野 博亮 三重大学, 工学部, 助手 (80293801)
• Keywords: 蓄熱 / 温度成層 / 並列式 / 蓄熱バランス / 連通口 / 実験 / 流入口 / モデル

Research Abstract

本研究は、高い蓄熱効率が期待できる並列連結式温度成層型の蓄熱量アンバランスを克服することを目的に、流量がバランスしやすい流入口・流出口の開発、隔壁連通口の槽内混合特性への影響の解明とモデル化、シミュレーションによる各種条件下での蓄熱バランスの検討を行うものである。
初年度に当たる今年度は、複数槽を並列に連結した実験用蓄熱槽を構築し、流量変化に応じた流入口・流出口の流量バランス特性変化の解明と並列槽隔壁に設ける連通口のサイズと配置などの槽内混合特性に及ぼす影響を解明するために以下の研究を実施した。
1.実験用に内部を複数槽に分割した温度成層塑蓄熱槽を製作し、それぞれの槽に複数の流入口・流出口を設けてマルチポート流入口・流出口とし、流量調節装置により、さまざまな流量での実験が可能な実験装置を作成した。また、並列槽間には、連通口のサイズと配置を変えることができるような槽隔壁を設けた。
2.製作した実験槽およびデータ収録装置を用いて、種々の入力流量の実験条件下におけるマルチポート流入口・流出口の流量バランス特性を、槽内温度分布の推移と水位計でチェックするとともに、数種類の流入口・流出口について槽内混合特性への影響を実験的に検討した。
3.マルチポート流入口・流出口に関する実験結果に基づいて理論的な検討を行い、流量変化に応じた流量バランスの変化を予測できる流入口・流出口モデルを作成し、精度の検証を行った。
4.流量制御装置を用いてマルチポート流入口・流出口の流入・流出流量バランスを変化させた実験を行い、流量がバランスしていない条件下での槽隔壁連通口のサイズと配置などの槽内混合特性への影響を実験的に検討した。
5.槽隔壁連通口に関する実験結果に基づいて理論的な検討を行い、連通口内部の流速分布モデル、連通口から各槽への流入性状モデル、流入水の槽内での混合モデルを作成し、予測精度の検証を行った。