炭酸ガス冷媒雰囲気中の弾性流体潤滑特性

二氧化碳制冷剂气氛中的弹流润滑特性

• 批准号: 14750097
• 负责人: 田中 真二
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750097/
• 关键词: 炭酸ガス; 自然冷媒; 弾性流体潤滑; 冷凍機油; FT-IR; 冷媒圧縮機

本研究では顕微FT-IRを用いて、炭酸ガスが溶解した冷凍機油の潤滑下で、EHL油膜内の炭酸ガス冷媒溶解濃度の2次元分布を測定し、炭酸ガス冷媒雰囲気中の弾性流体潤滑特性を明らかにすることを目的とする。今年度は、前年度に設計、製作した「炭酸ガス冷媒雰囲気中EHL油膜観察装置」の耐圧試験及び本装置を用いてEHL油膜内の炭酸ガス冷媒溶解濃度の2次元分布測定を行った。本装置には高圧な炭酸ガス冷媒雰囲気を実現するための圧力容器が備わっており、実験前に水圧で圧力容器の設計圧力(12MPa)の1.5倍、さらに窒素ガス圧で設計圧力まで圧力を作用させて、耐圧及び気密漏れに問題が無いことを確認した。次に、炭酸ガスが溶解した冷凍機油の潤滑下で、鋼球を接触させてできた点接触EHL油膜内の炭酸ガス冷媒溶解濃度の2次元分布を顕微FT-IRで測定し、潤滑条件の違いが冷媒濃度分布に与える影響について調べた。その結果、EHL油膜内の炭酸ガス冷媒溶解濃度は周囲よりも低くなること、潤滑油の引込速度が増加すると、EHL油膜内の冷媒溶解濃度は減少すること、周囲の潤滑油の冷媒溶解濃度が増加すると、EHL油膜内の冷媒溶解濃度との濃度差は大きくなることなどが明らかになった。また、接触形態の違いがEHL油膜内の炭酸ガス冷媒溶解濃度分布に与える影響について調べるために、円筒試験片を接触させてできた線接触EHL油膜について、炭酸ガス冷媒溶解濃度の2次元分布の測定を行った。その結果、点接触時と同様に、EHL油膜内で冷媒溶解濃度が減少することがわかった。以上の結果より、EHL油膜内での冷媒溶解濃度の変化に、潤滑面への潤滑油の引込速度が関与していることがわかったが、その詳細なメカニズムについては、今回予算の都合で実施できなかった高速度カメラによるヘルツ接触域近傍潤滑油の流れ測定を今後行い、その結果と併せて考察する予定である。

This study で は 顕 を with micro FT - IR い て, carbon acid ガ ス が dissolved し た frozen under oil lubrication の で, EHL oil film in の carbon acid ガ ス refrigerant dissolved concentration determination の 2 dimensional distribution を し, carbon acid ガ ス refrigerant 雰 囲 気 in の 弾 sexual fluid lubrication characteristics を Ming ら か に す る こ と を purpose と す る. Our annual に は, former design and production of し た ガ "carbon acid ス refrigerant 雰 囲 気 EHL oil film in 観 examine device" の 圧 resistance test and び this device を い て in EHL oil film の carbon acid ガ ス refrigerant dissolved concentration determination の 2 dimensional distribution line を っ た. This device に は high 圧 な carbon acid ガ ス refrigerant 雰 囲 気 を be presently す る た め の が pressure container for わ っ て お り, be 験 に water before 圧 で の pressure container design pressure (mpa) の 1.5 times, さ ら に smothering element ガ ス 圧 で design pressure ま で pressure を role さ せ て, 圧 resistance and び 気 secret leakage れ に problem が no い こ と を confirm し た. に, carbon acid ガ ス が dissolved し た frozen under oil lubrication の で, steel ball を contact さ せ て で き た point contact EHL oil film in の carbon acid ガ ス refrigerant dissolved concentration の 2 dimensional distribution を 顕 し, lubrication condition in determination of micro FT - IR で の violations い が に refrigerant concentration distribution and え る influence に つ い て adjustable べ た. そ の results, EHL oil film in の carbon acid ガ ス refrigerant dissolved concentration は weeks 囲 よ り も low く な る こ と, lubricating oil の lead 込 speed が raised す る と, EHL oil film の refrigerant concentration dissolved in は reduce す る こ と, zhou 囲 の lubricating oil の refrigerant dissolved concentration が raised す る と, EHL oil film の refrigerant concentration dissolved in と の concentration difference は big き く な る こ と な ど が Ming ら になった になった. の violations い ま た, contact form が EHL oil film in の carbon acid ガ ス に refrigerant dissolved concentration distribution and え る influence に つ い て adjustable べ る た め に, has drifted back towards &yen; tube test piece を contact さ せ て で き た line contact EHL oil film に つ い て, carbon acid ガ ス refrigerant dissolved concentration determination の の 2 dimensional distribution line を っ た. Youdaoplaceholder0 そ results: The と at point contact is the same as に, the で refrigerant dissolution concentration in the EHL oil film が decreases する とがわ とがわ った った. の above results よ り, EHL oil film で の refrigerant dissolved concentration の - に, lubrication surface へ の lubricating oil の lead 込 speed が masato and し て い る こ と が わ か っ た が, そ の detailed な メ カ ニ ズ ム に つ い て は, today back to calculate の all で be applied で き な か っ た high speed カ メ ラ に よ る ヘ ル ツ contact domain nearly alongside れ の lubricating oil flow measuring を い, そ in the future <s:1> results と and せて examine する to determine である.