このファイルはリンクファイルです。ダブルクリックしてブラウザでプロジェクトを開くか、「開く」から選択してください。古い .json ファイルも引き続き開くことができます。プロジェクトファイルと同じく、すべてのプロジェクトデータが含まれています。閲覧を許可された人とだけ共有してください。
| 部位 | 質量流量 [kg/s] | 密度 [kg/m³] | 内径 [mm] | 流速 [m/s] | Re | f (ダルシー) | 長さ [m] | Δp [bar] | Δp/m [Pa/m] | 注記 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 入口 | 3.15e-4 | 528.5 | 0.6 | 2.11 | – | – | 0 | 0.0177 | – | 損失 K = 0.5 および液速への加速 |
| 液相部 | 3.15e-4 | 528.5 | 0.6 | 2.11 | 5,280 | 0.0373 | 5.74 | 4.26 | 74,100 | 飽和圧力に達するまでの単相液状態 |
| 二相部 | 3.15e-4 | 28.66 | 0.6 | 38.9 | – | – | 0.13 | 0.759 | 586,000 | 蒸気割合 0 → 0.09、出口での密度と流速 出口でチョーク流れが発生。 |
入口: Δp = (1 + K)·G²/(2ρ), K = 0.5運動量: −dp = f·G²·v/(2d)·dz + G²·dvエネルギー: h + w²/2 = 一定（吸入管熱交換器によって奪われる熱を除く）二相: v = (1 − x)·v_L + x·v_V, 1/μ = x/μ_V + (1 − x)/μ_L (マクアダムス)(p_i − p_i+1) − G²·(v_i+1 − v_i) ≤ 0 のときにチョークサイクル：t₀ と tc は露点です（EN 12900）。液は沸点から過冷却度を引いた温度で凝縮器を出て、凝縮圧力でキャピラリに入ります。蒸発器出口の蒸気は p₀、t₀ + 過熱度です。物性値は CoolProp 8 による（基準状態方程式、混合冷媒は温度グライドを考慮）。
キャピラリチューブ：ASHRAE Handbook – Refrigeration および Stoecker & Jones が記述する均質モデルを使用。入口損失（K = 0.5）、圧力が液体の飽和圧力に達するまでの単相液体摩擦、その後、液体と蒸気が同じ速度（h + w²/2 一定）で流れる断熱二相流を、摩擦と加速を考慮して 200 の圧力ステップで計算。二相粘度は McAdams、摩擦係数は Churchill（平滑銅管）による。
チョーク流れ：圧力降下が進んでもそれ以上長さが得られなくなると（−dp/dv = G²）流れは臨界流れになります。これが蒸発圧力より高い圧力で起こると、キャピラリはそこで終わり、残りの膨張は蒸発器への噴流内で起こります。これがキャピラリシステムの通常の状態です。
吸込み管熱交換器：その形状（はんだ付けされた長さ、開始位置、吸込み管の内径）から計算。熱はキャピラリチューブから吸込みガスへ向流で移動し、単位長さあたりの UA = 1/(1/(h_i·π·d) + 1/(h_g·π·D)) で計算。膜伝熱係数は両方とも Gnielinski（層流 Nu = 3.66）による。吸込みガス側が支配的な抵抗となり、はんだ接合部は除外。ガスは蒸発器出口からキャピラリチューブの温度プロファイルに沿ってセルごとに追跡され、戻りガス温度とキャピラリチューブから奪われる熱が一致するまで反復計算される（Hermes, Melo & Gonçalves の第一原理モデルと同様）。測定された戻りガス温度を入力することも可能。液体を過冷却状態に保つ熱交換器はフラッシングを遅らせ、同じ流量に対してチューブを大幅に長くする。
制限事項：このモデルでは、液体が飽和状態で完全にフラッシュし（準安定遅延なし）、過冷却が大きい場合に長さがやや短く見積もられます。また、オイル、曲げ、コイル状の形状は考慮されていません。均質モデルと実測値を比較した公開データでは、質量流量において10〜20%程度の偏差が示されています。『ASHRAE Handbook – Refrigeration 2006, ch. 44』の計算例と比較すると、本アプリは断熱R134aチューブで4〜5%多く、吸入管熱交換器付きで約8%多い流量を示します。試運転時には必ず充填量と過熱度を確認してください。
圧縮機を基準とします。設計点（蒸発温度、凝縮温度、過冷却度）における質量流量がキャピラリを通過する必要があります。アプリはすべての内径に対してその流量を正確に満たす長さを計算します。キャピラリが長いと流量が減り、内径が大きいと流量が増えます。冷蔵庫や冷凍庫では一般的に1.5〜4mの、実用的な長さになる内径を選択してください。
内径が大きく長いキャピラリは、内径が小さく短いキャピラリより公差、ゴミ、油の影響を受けにくくなります（内径0.6 mmで±0.02 mmの差があると流量は約8%変わります）。非常に短いキャピラリ（0.5 m未満）は合わせ込みが難しく、非常に長いものは実用的ではありません。アプリは、長さが希望範囲の中央に最も近いサイズを推奨します。
冷たい吸込みガスがキャピラリチューブ内の液体を冷却することで、kgあたりの冷凍能力が増加し、フラッシュガスが減少し、吸込み管の結露や着霜を防ぎます。液体はより長く液体のままでいられるため、チューブは単位長さあたりにより多くの冷媒を流すことができ、同じ流量であれば断熱チューブよりもはんだ付けされたチューブの方が長くなります。アプリははんだ付けされた長さと吸込み管径から熱交換器を計算します。測定された戻りガス温度を入力することも可能です。
二相混合物の速度はフラッシュが進むにつれて上昇し、ある点で臨界（音速）速度に達します。それ以上蒸発圧力を下げても流量は増えません。ほとんどのキャピラリシステムはチョーク状態で運転されます。このときキャピラリ長さが流量を決め、蒸発圧力は出口での噴流の状態を変えるだけです。
はい、イソブタンとプロパンの物性は CoolProp の基準状態方程式によります。炭化水素は可燃性（A3）であることに注意してください。機器規格で回路あたりの封入量が制限されており、キャピラリシステムには受液器がないため、封入量は正確に計量して封入する必要があります。
上のツールで計算できます ↑HC 冷媒 (A3) の配管サイズ選定 →
断熱チューブにおける均質モデルと実測値の比較では、質量流量に10〜20%の偏差が示されています。吸入管熱交換器を使用する場合、不確実性はさらに大きくなります。『ASHRAE Handbook (2006, ch. 44)』の計算例と比較した場合、本アプリの質量流量の誤差は+4〜9%の範囲内です。内径の公差だけでも数パーセントの誤差が生じます。結果を参考値として使用し、試運転時に過熱度と圧力を確認してください。