微細矩形流路内での二成分混合物の凝縮

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「微細矩形流路丙での二成分混合物の凝縮」というテーマのもと,年次計画に基づき,(1)混合物用に実験装置の改良,(2)混合物の単相冷却実験,(3)二成分混合物の凝縮伝熱実験,(4)物質伝達が熱伝達に及ぼす影響の実験的解明,(5)物質伝達が熱伝達に及ぼす影響の解析,について研究を実施した.以下に,その詳細を示す.(1)混合物用に実験装置の改良実験ループの循環組成の測定を行うために,サンプリングポートを製作・設置するとともに,ガスクロマトグラフによる循環組成の測定を行った.(2)混合物の単相冷却実験凝縮実験に先立ち,R1234ze(E)/R32系混合冷媒の液単相実験を実施し,装置,測定機器の信頼性を確認するとともに,混合物の単相冷却特性を実験的に明らかにした.(3)二成分混合物の凝縮伝熱実験R1234ze(E)/R32系混合冷媒の凝縮実験を行い,圧力損失特性および凝縮熱伝達特性の測定を実施した.その結果に基づき,混合組成比,流量,交換熱量,乾き度等が,伝熱流動特性に及ぼす影響について明らかにした,さらに,純冷媒に関するこれまでの研究成果との比較を行い,混合物特有の物質伝達が影響する条件を明らかにした.(4)物質伝達が熱伝達に及ぼす影響の解析解析に先立ち,混合物の熱伝達を予測する簡易的なモデル(Silver(1947),Bell-Ghaly(1973)を用いた簡易的な混合物の伝熱性低下について検討した.その結果,Silver-Bell-Ghalyの簡易的なモデルの導入により熱伝達の予測精度は幾分改善されるものの十分な予測精度は得られず,現象の解明を行うためには,より詳細な解析モデルが必要であることを明らかにした.