超低温廃熱回収を可能とする気液相変化型の新しい熱・音波エネルギー変換手法の確立

建立新型气液相变热/声能转换方法，实现超低温余热回收

基本信息

批准号：
20K04339
负责人：
小清水孝夫
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kitakyushu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度は，前年度生じた蓄熱器の補助加熱による発振停止の問題を解消するため，蓄熱器の補助加熱をせずに蒸気発生のための入熱のみを行い，再度，入熱量（蒸気発生量）に対する音波発生の影響について調査をやり直した．結果として，蒸気発生量が多いほど，蓄熱器下端の温度が早く発振開始温度に到達することが明らかになった．なお，発振開始温度に対する蒸気発生量の影響はほとんどなく，今回条件として設定した100Wから150Wのどの入熱量の条件においても発振開始温度はほぼ同じ温度となった．また，発振後においては，蓄熱器両端の温度差および発振音波の音圧に対する蒸気発生量の影響はほとんどないことが明らかになった．上記の実験と並行して，蓄熱器内の可視化についての研究も実施した．前年度，蓄熱器内の蒸気の挙動を観察する場合にその内部を物理的に観察することができないハニカムセラミックスからそれぞれの隙間の様子を確認することができる球状のもの（プラスチック球など）を積層したものに変更したが，上記の蒸気発生量の影響調査用の装置のサイズでは，発振に必要な蓄熱器の伝熱面積を確保できず発振に至らなかったため，今年度は蓄熱器の伝熱面積をより大きく取ることが可能な可視化に特化した実験装置を新たに製作した．蒸気の凝縮の様子などの撮影はできているが，より多くの場所での様子や鮮明な映像を得るために，現在，データ収集を進めているところである．

2020年度，为了解决上年发生的蓄热装置辅助加热导致振荡停止的问题，仅进行蒸汽发生热量输入，不进行蓄热装置辅助加热，输入热量（我们重新研究了声波产生对蒸汽产生量的影响。结果表明，蒸汽产生量越大，蓄热装置底部温度达到振荡起始温度的速度就越快。需要指出的是，蒸汽产生量对振荡起始温度几乎没有影响，并且在100W至150W的所有热输入条件下振荡起始温度几乎相同。此外，振荡后发现，产生的蒸汽量对蓄热装置端部之间的温差和振荡声波的声压几乎没有影响。与上述实验并行，我们还进行了蓄热装置内部可视化的研究。去年，当我们观察蓄热装置内部的蒸汽行为时，我们改变了无法物理观察内部的蜂窝陶瓷的结构，改为堆叠球形物体（例如塑料球），以便我们检查状态我将其更改为每个间隙。，以上述研究蒸汽产生量的影响的装置的尺寸，无法确保振荡所需的蓄热装置的传热面积，因此没有发生振荡。今年，我们决定为了增加储热装置的传热面积，我们创建了一种专门用于可视化的新实验装置。虽然我们已经能够拍摄蒸汽凝结的状态，但我们目前正在收集数据，以便捕捉更多地点的情况并获得更清晰的图像。