二成分混合冷媒を用いるヒートポンプの高性能蒸発器の開発

采用二元混合制冷剂的高性能热泵蒸发器的开发

• 批准号: 63603540
• 负责人: 吉田 駿
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63603540/
• 关键词: 沸騰熱伝達; 蒸発熱伝達; 混合冷媒; 水平管内流; 伝熱促進; 蒸発器; ヒートポンプ

1.R22-R114混合冷媒および各単一成分冷媒の水平平滑蒸発管内熱伝達に関する実験を前年度とは異なる条件で行い、混合冷媒の熱伝達係数は、核沸騰が伝熱に大きく寄与する領域では物性値が等価な単一成分冷媒より低くなるが、強制対流が支配的な領域では単一成分冷媒とほぼ等しいという前年度得た結果を再確認した。2.混合冷媒の管内流沸騰・蒸発熱伝達に関する従来の整理式では上述の特性を十分考慮していないため、実験データの示す傾向を表すことができず新たな整理式を作成する必要がある。3.管周方向に一様な厚さの液膜が形成される気液環状二相流の詳細な伝熱モデルを作成し、気相および液相中の成分冷媒の半径方向拡散が伝熱に及ぼす影響を計算して検討した結果、この影響は小さく、熱伝達係数がたかだか20%低くなる程度である。すなわち、核沸騰が生じていない強制対流支配域では、混合冷媒の蒸発管内熱伝達に及ぼす半径方向の物質拡散の影響は小さいことが理論的にも確認された。4.混合冷媒の水平管内環状二相流領域における熱伝達係数は、管周方向に幾分変化し、単一成分冷媒の場合とは逆に、管頂部で低く管底部で高くなる。この原因を調べるために、液膜厚さの管周方向の分布形を仮定し、管周方向の物質移動も考慮したモデルに基づいて計算した結果、管頂部ほど液膜が薄くなり、それに伴って低沸点成分の濃度が小さくなって気液面温度が高くなるためであることを明らかにした。5.内面にら旋状の微細な溝を加工した管を用いて、R22-R114混合冷媒および各単一成分冷媒の低流量域における沸騰・蒸発熱伝達の実験を行った結果、溝付管による伝熱促進の程度は、クオリティの低い領域で単一成分冷媒の場合より劣るが、高クオリティ域では単一成分冷媒の場合と同程度あるいはむしろ大きいということが明らかになった。

1. - r22® mixed refrigerant お よ び the horizontal smooth 単 refrigerant の as an ingredient steaming hot 伝 発 tube of に masato す る be 験 を before annual と は different な で line い る conditions, mixed refrigerant の hot 伝 coefficient は, nucleate boiling が 伝 large heat に き く send す で る field numerical が は physical properties and so on 価 な 単 refrigerant as an ingredient よ り low く な る が, forced flow が dominate the seaborne で な field Youdaoplaceholder0 単 one-component refrigerant とほぼ, etc. Youdaoplaceholder2 と う う the た results of the previous year を reconfirm た た. 2. The mixed refrigerant の tube flow boiling, steaming hot 発 伝 da に masato す る 従 to file type is の で は の characteristics を described above is quite consider し て い な い た め, be 験 デ ー タ の す tendency in を table す こ と が で き ず new た な finishing type を made す る necessary が あ る. A week 3. The tube direction に others な thick さ の liquid membrane が form さ れ る 気 liquid annular two-phase flow の detailed な 伝 hot モ デ ル を made し, 気 お よ び の composition in the liquid refrigerant の radius direction company, scattered が 伝 hot に and ぼ calculate を す し て beg し 検 た results, こ の は small effect さ く, hot 伝 coefficient が た か だ か 20% low く な る degree で あ る. す な わ ち, nucleate boiling が じ て い な い forced flow control domain seaborne で は, mixed refrigerant の steaming hot 伝 発 tube of に and ぼ す radius direction の material company, scattered の は small effect さ い こ と が theory に も confirm さ れ た. 4. Mixed refrigerant の annular two-phase flow fields in a horizontal pipe に お け る hot 伝 coefficient は, tube weeks direction に part - し, 単 refrigerant の occasions as an ingredient と は inverse に, at the bottom of the pipe top で low く で high く な る. こ の reason を adjustable べ る た め に, liquid film thickness さ の tube direction の distribution form を 仮 し, tube weeks の material direction of movement も consider し た モ デ ル に base づ い て computing し た results, the top tube ほ ど thin liquid membrane が く な り, そ れ に with っ て small concentration of low boiling point components の が さ く な っ て 気 level high temperature が く な る た め で あ る こ と を Ming ら か に し た. 5. Inside に ら rotating の な ditch を machining し を た tube with い て, - r22® mixed refrigerant お よ び each 単 refrigerant の as an ingredient low flow domain に お け る boiling, steaming hot 発 伝 da の be 験 を line っ た results, groove tube に よ る 伝 hot promote は の, ク オ リ テ ィ の low い field で 単 よ refrigerant の occasions as an ingredient り substandard る が, high ク オ リ テ ィ Domain で は 単 refrigerant と の occasions as an ingredient with degree あ る い は む し ろ big き い と い う こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

吉田駿: 第26回日本伝熱シンポジウム講演論文集.

Shun Yoshida：第 26 届日本传热研讨会论文集。

吉田駿: 第25回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 1. 289-291 (1988)

Shun Yoshida：第 25 届日本传热研讨会论文集。1. 289-291 (1988)。

吉田駿: 日本機械学会九州支部第42期総会講演会講演概要集. 47-48 (1989)

Shun Yoshida：47-48 (1989) 日本机械工程学会九州分会第 42 届会员大会摘要。