針状らせhフィン付き伝熱管を用いたLiBr-水系垂直流下液膜式吸収器の一次元差分数値解析による特性解析

摘要

平滑管，コルゲート管，針状らせhフィン付き管を用いたLiBr-水系垂直流下液膜式吸収器の熱物質移動特性を1次元差分モデルを用いて数値解析した．管外径12mmの上記吸収伝熱管について温度，濃度および水蒸気吸収速度の流下方向局所分布を実操作条件下で調べ，針状らせhフィン付き管の性能が他の管に比べて優れていることを明らかにした．また，これらの吸収伝熱管について，全長4mの条件下で多管分割の影響を調べた結果，管を分割しない1本の長尺管が最大の出力，蒸気吸収量を与えることが分かった．さらに，針状らせhフィン付き管の性能に及ぼす水蒸気温度や管内冷却循環水の入口温度の影響を考察し，水蒸気温度が高いほど，また，冷却循環水の入口温度が低いほど，これらの温度に対して熱出力，水蒸気吸収速度および熱出力温度が直線的に増加するが，一方，熱出力温度の水蒸気温度に対する昇温幅は直線的に減少することが分かった．また，水蒸気温度や管内冷却循環水の入口温度に対して実操作条件を設定したときの昇温幅は約20－30 Kとなり，針状らせhフィン付き管は第二種吸収式ヒートポンプに要求される性能を満足することが確認できた．