高圧ヒータの全長の見通しやコンプレッサーブロックの鋳物化も可能なため、実船では常圧仕様並の熱効率は確保可能と考えている。

（3）7MPa時の予想出力

a.推定法1

上下部のヒータメタル温度から熱効率上部ヒータと下部ヒータの理論熱効率を試算したのが次である。

上部ヒータ理論熱効率ηth＝0.419

下部ヒータ理論熱効率ηth＝0.357

一方、高圧ヒータの吸熱量比ηQは図4.3-8BからηQ＝0.85であることから出力は、熱効率×吸熱量である。従って、

上部ヒータでの出力：0.419×Q＝0.419Q

下部ヒータでの出力＝0.357×0.85Q＝0.303Q

この結果、

上部ヒータでの出力：11.95kw

下部ヒータでの出力＝8.65kw

となる。

図3.2-32から7MPa時は5MPaに比べηQが4%低下する事を明白にしているので、この結果を使って7MPaの出力を予測する。

※上部ヒータの出力は変化せずに下部ヒータの出力が悪化すると仮定する。

7MPaの吸熱量比ηQ：0.85-0.04＝0.81となる。これにより、

上部ヒータでの出力＝0.419Q＝11.95kw

下部ヒータでの出力＝0.357×0.81Q：0.289Q＝8.24kw

エンジン出力Le＝20.19kw

と予測される。

また、仮に5%吸熱量比ηQが悪化する事を前提にすると

7MPaの吸熱量比ηQ＝0.85-0.05＝0.800

下部ヒータでの出力＝0.357×0.80Q＝0.286Q＝8.15kw

エンジン出力Le＝20.1kw

となり辛うじてではあるがエンジン出力20kwを越えると予測される。

計算に用いた7MPaの吸熱量比ηQとヒータメタル温度の関係を図4.3-7に示す。

b.推定法2

この方法は図4.3-8Aに示す模擬ヒータによる圧力変化試験データの吸熱量とヒータメタル温度から各圧力でのガス側熱伝達率αの値とその式の形を決定する。

更に5MPaの出力試験時の温度データと高圧ヒータの吸熱量比ηQ＝0.85であるとの考えから高圧ヒータでのガス側熱伝達率αを計算して7MPaの吸熱量を出し出力を推定する方法である。

図4.3-8Aでは各圧力でのガス側熱伝達率αは、密度ρとヒータを通過するガス速度Vに浮力速度v係数を掛けて加えたものの積0.8乗になる事を示している。

この結果から圧力が5MPaと7MPaに上昇すると下側のヒータヘの熱伝達率αは減少するのに対し上側のヒータは熱伝達率αが増加する傾向にある事がわか

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