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J-GLOBAL ID：201502217179830181   整理番号：15A0569551

有機ランキンサイクル駆動ヒートポンプのためのオイルフリーのマイクロ圧縮機-タービン・ユニットのモデリングと実験的研究

Modeling and Experimental Investigation of an Oil-Free Microcompressor-Turbine Unit for an Organic Rankine Cycle Driven Heat Pump

著者 (3件)： DEMIERRE Jonathan (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Lausanne, CHE) ,  RUBINO Antonio (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Neuchatel, CHE) ,  SCHIFFMANN Juerg (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Neuchatel, CHE)
資料名： Journal of Engineering for Gas Turbines and Power  (Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)
巻： 137  号： 3  ページ： 032602.1-032602.10  発行年： 2015年03月 
JST資料番号： E0270B  ISSN： 0742-4795  CODEN： JETPEZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱源駆動の有機ランキンサイクル(ORC)とヒートポンプ(HP)圧縮サイクルを結合するオイルフリーの圧縮機-タービンユニット(CTU)について性能予測モデルを提示し,同予測値と実験データを比較,評価した。初めにORC膨張タービン,気体軸受支持ロータ,圧縮機,および凝縮器と蒸発器等から成るサイクルの機器構成とフローを説明し,Schiffmann等の遠心圧縮機モデル,Baines等のラジアル・インフロータービンのモデル,流体膜軸受とロータ部の風損評価式等,速度三角形と損失の実験式を併用した一次元モデルを提示した。一方,Schiffmann等のプロトタイプモデルにもとづいたORCループとHPループで構成される実験装置の概要(圧縮機(2kW相当),インペラ直径20mm,9枚翼/スプリッタ翼,およびタービン直径18mm,9枚翼等,作動流体R134a),および軸回転数(~206krpm),圧縮機とタービンの圧力比(各2.8,4.5)等の実験条件を説明した。実験による各部圧力値等の結果を図示し,タービン質量流量の実験データとモデル予測値の差異が-1.4%~+0.5%,タービンの等エントロピー効率(57~74%)の同差異が-1.7%~+0.9%,圧縮機の等エントロピー効率(65~73%)は合わない等のモデル検証結果を図示した。CTU全体効率およびタービンの効率と出力に対する翼先端間隙(無次元2.5×10^-2~2.0×10^-1)と表面粗度(無次元1.0×10-1~10^-4)の影響に関する感度解析により,両ファクターの影響が大きく,先端間隙量の10%(0.1mm相当)低減によりCTU全体の等エントロピー効率が5%向上する等の知見を得た。

シソーラス用語： *膨張タービン ,  *Rankineサイクル ,  *ヒートポンプ ,  軸受 ,  凝縮器 ,  蒸発器 ,  *遠心圧縮機 ,  ラジアルタービン ,  エネルギー損失 ,  質量流量 ,  効率 ,  間隙 ,  表面性状 ,  感度解析
準シソーラス用語： 気体軸受 ,  速度三角形 ,  等エントロピー効率 ,  表面粗度 ,  風損 ,  *有機Rankineサイクル ,  翼端間隙

分類 (3件)： 蒸気タービン  (PB01040R) ,  送風機,圧縮機,風車  (QD03000U) ,  熱交換器,冷却器  (PA03020G)

タイトルに関連する用語 (7件)： 有機ランキンサイクル ,  ヒートポンプ ,  オイル ,  圧縮機 ,  タービン ,  モデリング ,  実験的研究