化学工学会関西支部 第4回技術シーズフォーラム 2016.10.7 同志社大学 室町キャンパス -攪拌、混合、流動、伝熱- ~マイクロミキシグからヒートインテグレーションまで~ 「冷媒熱物性の高温・高圧・高精度測定とそのモデル化」 富山県立大学 工学部 機械システム工学科 宮本泰行、米田悠哉 研究目的: 循環システムの媒体(流体)の実用化に不可欠な熱物性の実測とモデル化 P ヒートポンプ 地熱バイナリー発電 図 燃料電池車 水素改質技術 低温 低圧 熱物性 CCS、ガス分離・抽出 人工ハイドレート生成 図 メタンハイドレート 図 製氷イメージ 高温 高圧 超臨界 流体工学 図 超臨界抽出成分 イメージ 図 熱物性が必要となる循環システム T ※ 写真出展: Wikipedia 1/3 研究方法、主要な成果 方法: 高精度測定 ①高温・高圧域のPρT性質 ②臨界点・超臨界域 ③気液平衡、ハイドレート相 熱力学状態方程式の作成 冷媒性能の評価 研究テーマ① 混合系冷媒の熱物性 (冷媒ガス+自然系物質) 冷媒ガス P / MPa 0.6 0.4 0.2 0.0 220 270 320 370 T/K 図1 主な作動流体の沸点圧力(P-T )曲線 2成分系から次世代代替冷媒を探索! 研究テーマ③ 人工ハイドレートの用途提案 生成条件とガスの溶解度を解明! 用途: ガスの吸収媒体、肥料、ほか 自然系物質 0.8 図 本研究室で作成したP-h線図(メチルシクロヘキサン) 溶媒: 純水、海洋深層水、培地、ほか 1.0 研究テーマ② 水素改質材料の熱物性 世界初の熱力学状態方程式! 図 本研究室で作成したCO2ハイドレート 2/3 結論 1) 高精度な熱物性の測定と状態方程式の開発を実施している。 2) 対象: 代替冷媒、水素改質材料、人工ハイドレート、等 3) 目標: 混合系作動流体の状態方程式、自然系冷媒の提唱 今後の展開 ・ 様々な技術分野での混合物の熱物性値の精度向上 ・ 自然系冷媒の提唱 ・ 作動流体・ハイドレート関係の新たな研究への参加 3/3
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