研究紹介: 超臨界流体伝熱

超臨界状態は、圧力が臨界圧以上、温度は臨界温度付近(あるいは以上)の状態を指す。超臨界流体は超臨界抽出、汚染物処理など化学プロセス、超臨界水ボイラ・遷臨界CO2ヒートポンプなど幅広く応用されている。 超臨界流体の物性の温度、圧力依存性および流動・伝熱特性の解明が重要である。

本研究は、超臨界圧状態のCO2、水および新冷媒の加熱、冷却過程における熱移動現象を理論解析、数値計算と実験測定により解明する、また、超臨界流体を利用遷した臨界CO2ヒートポンプ、熱回収ランキンサイクルのサイクル特性と、超臨界流体に適する最適な熱交換器形状などを検討する。

具体的な取り組みは下記の通りである:

  • マイクロスケールチャネルにおける超臨界流体の流れ、伝熱特性の解明.
  • 排熱回収発電サイクル用超臨界冷媒の伝熱特性の研究.
  • 排熱回収発電サイクルのサイクル特性の研究.
  • 遷臨界CO2ヒートポンプのサイクル特性の研究.

超臨界流体物性温度依存性

乱流(上)及び層流(下)状態における伝熱特性

オイルを混入した超臨界流体の数値解析

参考文献

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