新世代低GWP冷媒の低温域蒸発熱伝達特性の解明による舶用冷凍機の冷媒転換と小型化

通过阐明新一代低GWP制冷剂的低温蒸发传热特性，实现船用冷水机组的制冷剂转换和小型化

• 批准号: 22K14432
• 负责人: 広瀬 正尚
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Toba National College of Maritime Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14432/
• 关键词: 蒸発熱伝達; 新冷媒; HFO系冷媒; 蒸発熱伝達; 新冷媒; HFO系冷媒

研究計画書に示した通り、2022年度は本研究を始めるにあたり、準備を行う期間であった。初めに実験装置の移設、改造作業を行った。そして基礎データの収集を中心に試みた。実験装置の移設、改造作業では蒸発実験を行うために蒸発器部への試験区間挿入作業を行い、電気予熱器や電気加熱式試験区間の設置、出口部にプレート式熱交換器による過熱器の設置を行った。その際、細径伝熱管や試験冷媒に対応した圧縮機に交換を行ったが、移設後の試運転中に圧縮機制御用機器と圧縮機の相性の悪さが露呈し、機器の交換、パラメータ設定を見直したため装置の運転開始が当初の計画から大きく後れ、研究計画に遅延が生じた。その後予備実験を行った。予備実験は本研究が対象とする新冷媒にも構成冷媒として使用されるHFO系冷媒R1234ze（E）を用い、外径4 mmの平滑管での蒸発熱伝達実験を行った。なお蒸発温度は10℃である。この実験において熱伝達率と熱流束の影響など一般的な特徴をつかむことができた。これにより本研究で用いる実験装置が蒸発熱伝達実験を行うに十分であること、研究計画に示した飽和温度の条件変更が可能であることが確認された。試作した試験区間も実験を行うのに十分な性能を有していることが確認された。予備実験後に内面溝付管の試験区間の作成を行い、実験を継続し、次年度（2023年度）に内面溝の影響を詳細に報告するとともに、多成分混合冷媒や沸点の影響を明らかにすることへに道筋を開いた。

如研究计划所示，2022年是准备开始这项研究的时期。首先，实验设备进行了重新定位和修改。然后，我们主要尝试收集基本数据。在实验设备的搬迁和修改中，将测试部分插入蒸发器部分以进行蒸发实验，并安装了电气释放器和电加热测试截面，并使用板式热交换器安装了超齿轮。此时，压缩机被用薄直径的传热管和与测试制冷剂兼容的压缩机替换，但是在搬迁后的试用操作中，揭示了压缩机控制设备和压缩机之间的不相容性，并且对设备进行了替换，并审查了该设备的大量延迟，从而延迟了该设备的延迟，该设备延迟了该设备的延迟。之后，进行了初步实验。在初步实验中，基于HFO的制冷剂R1234ZE（E）也用作这项研究的制成品制冷剂，用作新制冷剂的原始制冷剂，并在具有4毫米4 mm的外部直径的光滑管中进行蒸发传热实验。蒸发温度为10°C。在此实验中，掌握了诸如传热系数和热通量的影响之类的一般特征。这证实了本研究中使用的实验设备足以进行蒸发传热实验，并且可以更改研究设计中显示的饱和温度条件。已经证实，原型测试部分还具有足够的性能来进行实验。初步实验后，准备了内部凹槽管的测试部分，并继续实验，在下一个财政年度（2023年），详细报告了内部凹槽的影响，并打开了该路径以阐明多组分混合制冷剂和沸点的效果。