2020 Fiscal Year Research-status Report
Fundamental Equations of State for Strongly Associated Fluids Based on a Generalized Hydrogen-bonding Model: Application to ISO International Standard Formulations
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20K04338
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| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
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Principal Investigator |
赤坂 亮 九州産業大学, 理工学部, 教授 (60369121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
粥川 洋平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (50371034)
東 之弘 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (90183095)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 状態方程式 / 冷媒 / 水素結合 / 飽和蒸気圧 / 密度 / 地球温暖化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の採択後に研究方針について研究分担者および協力者とあらためて協議し，当初対象冷媒としていたR32をR1234yf，R1233zd(E)およびR1336mzz(Z)に変更することとした．その理由は，R32は従来冷媒の中では地球温暖化係数（GWP）が小さいものの，経済産業省が掲げる削減目標を達成するには，さらにGWPが小さな新冷媒への転換が必要なためである．R32に対する市場の関心は本研究課題の申請時よりも薄れてきており，より注目を集めている上記３種類の新冷媒を本研究課題の対象とする．得られた状態方程式は，最終的にISO17584（冷媒物性）として国際標準化する．
2020年度は，これらの冷媒の水素結合を正しく表現できるモデルの検討を行うとともに，それを最適化するプログラムコードの開発を行った．当初R32に適用する予定であった関数形をこれらの冷媒に適合するよう修正を進めている．拡張性を高めるために，３種類の冷媒に対して共通の関数形を用いた．並行して，新冷媒に関する既存の実測値情報を収集し，現行の状態方程式との比較を行っている．比較の結果，整合性があると判明したデータのみを新たな状態方程式の開発に用いる．
研究分担者２名は，これらの冷媒の飽和蒸気圧，液密度および臨界点の測定に着手した．また，研究協力者には液相音速の測定を依頼した．開発の経過は2020年7月にオンライン開催されたIIR Rankine 2020 Conference - Advances in Cooling, Heating and Power Generationにて報告した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
全体としておおむね順調に進展しており，2020年度末までに既存の実測値情報を大まかに再現できる状態方程式が完成している．達成度は90%程度である．進捗が一部遅れている事由として，以下の３点が挙げられる．
（１）「研究実績の概要」で述べたように，研究計画を一部修正し，対象冷媒を市場からの要望がより強い新冷媒に変更したため，当初予定していた関数形の修正が必要となった．
（２）それに応じて研究分担者および協力者の測定計画も変更となり，測定装置の調整や消耗品の交換等が別途必要となった．
（３）コロナ禍の影響により，研究用高純度サンプルの入手に時間を要した．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度中に，研究分担者および協力者に依頼した飽和蒸気圧，液密度，臨界点および液相音速の測定を終了する．得られた実測値を随時状態方程式の最適化に組み込み，最終的な関数形を確立させる．もし測定値の不確かさが大きく，最適化に支障を来す場合は再測定を依頼する．2021年度末までに状態方程式を完成させ，米国標準技術研究所（NIST）に評価を依頼する．2022年度はNISTが公開する熱物性データベースへの組み込み，国際会議での公表，論文の作成等を行う．
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| Causes of Carryover |
参加予定であった欧州熱物性会議（ECTP2020）が延期となったことに加え，研究分担者との打ち合わせ会議も対面を避けてオンラインで行ったことから，2020年度分の旅費に余剰額が生じた．
2021年度に参加を予定していた国際冷媒物性会議（TPTPR2021）もオンライン開催がすでに決定していることから，旅費消化を2022年度に先送りすること，旅費の一部を物品費に振り替えること，等を予定している．国際会議の開催状況によっては，研究期間の延長も視野に入れている．
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Research Products
(8 results)
