OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127113

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算
池上
江原

康之*１,
正浩*2,

有馬 博史*１
西村 聡*2The Calculation of Transport Property on Ammonia/Water Mixtures
Yasuyuki IKEGAMI, Hiroshi ARIMA, Masahiro EHARA and Satoshi NISHIMURAIOES, Saga Univ, 1 Honjoh-machi, Saga-shi, Saga
The cycle efficiency of Power Plant is improved by using the sliding temperature of non-azeotropic
mixture during the evaporation and condensation. When non-azeotropic mixture are used as working
fluid, it is necessary to calculate the thermodynamic properties and transport properties. In this paper,
we made approximate equations of heat conduction coefficient, viscosity and surface tension onammonia and water; calculate transport properties on ammonia/water mixtures.

Key Word s: Non-azeotropic mixture, Transport Property, Ammonia/Water, Heat conduction coefficient, Viscosity, Surface Tension
１． 緒言
非共沸混合媒体は、エネルギー変換システムにおける高効率化の一つの手段として期待されている。特に、相変化の際に温度が変化するという特性を生かして、発電サイクルの作動流体として用いると、高効率化することが期待されている。
しかし、混合媒体を用いることで物質伝達などの影響から、
熱交換器の伝熱性能の低下など問題点もある。その中で混合媒体の特性を生かし高効率をはかるにはその熱力学的性質及び輸送的性質を把握する必要がある。
本稿では、アンモニア／水の混合媒体における熱伝導率、粘性率等の輸送的性質を計算する関係式を整理し、その計算プログラムについて報告する。

２． 関係式
アンモニアの輸送性質は、文献Thermophysical Properties
of Refrigerants(1)の相関式を用いて計算を行った。水の輸送的性質には、国際補間式(2)を用いて計算を行った。アンモニ
ア／水混合媒体の輸送的性質にはThe Properties of Gasesand Liquids(3)の書籍所載の近似式により計算を行った。
２．１．飽和液熱伝導率
２．１．１．アンモニア飽和液の熱伝導率
アンモニア飽和液の熱伝導率は、NeedhamとZieblandの解析(1)から以下の式で与えられる。
(1)
λNH 3l = 1.17130 − 1.307210 ⋅ T [ W (m ⋅ K )]ここで、λNH3l[W/(mK)]はアンモニア飽和液熱伝導率、T[K]は温度である。適用範囲は 245~360[K]以下である。
２．１．２．水飽和液の熱伝導率
水飽和液の熱伝導率は、国際実用補間式(1998)(2)で近似され以下の式で表される。
(2)
λ H 2O = λ0 T + λ1 (ρ ) + λ2 (T , ρ )

( )

T =T

()

T*

ρ=ρ

ρ*

λ =λ *λ3

λ0 T = T ∑ ak T k
k =0*1 佐賀大学

海洋エネルギー研究センター(〒840-8502 佐賀市本庄町 1)*2 佐賀大学 工学系研究科 機械システム工学専攻(〃)
2
λ1 (ρ ) = b0 + b1 ρ + b2 exp B1 (ρ + B2 ){}λ2 (T , ρ ) = ⎜⎛ d1⎞+ d 2 ⎟ ρ 9 5 exp{C1 (1 − ρ 14 5 )}+ d 2 Sρ Q
10
⎝T⎠⎧⎪⎛ Q ⎞⎛C ⎞⎫⎪⎟⎟(1 − ρ 1+Q ) + d 4 exp⎜⎜ C2T 3 2 + 35 ⎟⎟⎬× exp⎨⎜⎜
ρ ⎠⎪⎭⎪⎩⎝ 1 + Q ⎠⎝C5∆T = T − 1 + C4
Q = 2+∆T 3 5
C6
1
S=
T ≥1
S=
T <1
∆T
∆T 3 5()

T*=647.26 [K]a0=0.0102811
a3=-0.00422464
b0=-0.397070
B1=-0.171587
d1=0.0701309
d4=-1.0200
C1=0.642857
C4=0.00308976()

ρ*=317.7[kg･m-3]
a1=0.00299621

λ*=1[W･m-1･K-1]
a2=0.0156146

b1=0.400302
B2=2.393190
d2=0.0118520

b2=1.060000
d3=0.00169937

C2=-4.11717
C5=0.822994

C3=-6.17937
C6=10.0932

２．１．３．アンモニア／水混合媒体飽和液の熱伝導率
混合媒体の飽和液熱伝導率は、NEL(National Engineering
Laboratory)の混合式(3)を用い以下の式で表される。
λmixl − λ NH 3l= α ⋅ ω H3 22O + ω H 2O (1.0 − α )(3)
λH 2O − λ NH 3l
ここで、λH2Ol>λNH3lであり、λmixl[W/(mK)]は液体混合物の熱伝導率、ωH2O[kg/kg]は水の質量分率、α[-]は 0.1~1.0 強の定数である。アンモニア／水の飽和液での熱伝導率の推算には、第一成分にアンモニア、第二成分に水を用いαの値は1.0 とした。
２．２．飽和蒸気熱伝導率
２．２．１．アンモニア飽和蒸気の熱伝導率
アンモニア飽和蒸気の熱伝導率は、Lileyの相関(1)より以下の式で与えられる。
λ NH 3v = 1.731(a + b ⋅ T + c ⋅ T 2 ) [W (m ⋅ K )](4)
ここで、λNH3v[W/(mK)]はアンモニア飽和蒸気熱伝導率、T[K]は温度、その他係数は下記表の通りである。
Range(K)244~322a1.15774*10-2b2.94643*10-5c3.42262*10-7

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127322~388388~405

1.82143*10-2
2.34340-8.39286*10-5-1.91800*10-5

8.03571*10-7
4.00000*10-5

２．２．２．水飽和蒸気の熱伝導率
水飽和蒸気の熱伝導率は、2.1.2.で用いた国際実用補間式(1998)(2)と同じものを使用する。
２．２．３．アンモニア／水混合媒体飽和蒸気の熱伝導率
混合媒体の飽和蒸気熱伝導率の推算には、Wassilijewaの経験式(3)を用いて計算した。
2y i λi[W mK](5)
λmixv =
2i =1
y j Aij∑

114

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

∑

i

j

Hij

i

j

Hij

0
1
4
5
0
1
2
3
0

0
0
0
0
1
1
1
1
2

0.5132047
0.3205656-0.7782567
0.1885447
0.2151778
0.7317883
1.241044
1.476783-0.2818107

1
2
0
1
2
3
0
3
1
3

2
2
3
3
3
3
4
4
5
6

-1.070786-1.263184
0.1778064
0.4605040
0.2340379-0.4924179-0.04176610
0.1600435-0.01578386-0.003629481

i =1

ここで、λ mixv[W/(mK)]は気体混合物の熱伝導率、yi 、
yj[mol/mol]は成分i及びjにおけるモル分率、λ[W/(mK)]は純成分における熱伝導率である。
またAijは、以下のLindsay-Bromieyによる修正式を用いた。
2

12
14
⎧⎪
⎛ µ i ⎞ ⎛ RMW j ⎞ ⎫⎪⎜⎟⎟⎟ ⎬⎨1.0 + ⎜ ⎟ ⋅ ⎜⎜⎪⎝ µ j ⎠ ⎝ RMWi ⎠ ⎪⎭Aij = ⎩
12⎧⎪ ⎛RMWi ⎞⎟⎫⎪
⎜
+
8
.
0
1
.
0
⎨ ⎜
⎬
RMW j ⎟⎠⎭⎪⎩⎪ ⎝ここで、μi、μjは純成分i、jにおける粘性係数、RMWi、
RMWjは純成分i、jにおける分子量、Aijについては上式のiとjの添え字を交換すれば得られる。アンモニア／水の飽和蒸気での熱伝導率の推算には、第一成分にアンモニア、第二成分に水を用いた。

２．３．飽和液粘性係数
２．３．１．アンモニア飽和液の粘性係数
アンモニア飽和液の粘性係数は、以下の式(1)で近似される。
2641.41 243288 ⎞⎛[10 −3 Pa ⋅ s] (6)µ NH 3l = exp⎜ − 7.97320 +
+
⎟
T
T2 ⎠
⎝
ここで、μNH3l[Pa･s]はアンモニア飽和液の粘性係数、T[K]は温度である。適用範囲は 240~390[K]である。
２．３．２．水飽和液の粘性係数
水飽和液の粘性率は、つぎの国際補間式(1997)(2)によって与えられ以下の式で表される。
µ H 2 O = µ 0 T ⋅ µ1 T , ρ ⋅ µ 2 T , ρ
(7 )
T =T

()

( ) (

) (

ρ=ρ

µ=µ

T*

µ0 T =

ρ*

)

T
i

i

i =0

(

)

⎡

5

6

⎣⎢

i =0

j =0

i
⎤
⎞
⎛1
j
− 1⎟ (ρ − 1) ⎥⎠⎝T⎦⎥

µ1 T , ρ = exp ⎢ ρ ∑∑ H ij ⎜µ2 = 1
T*=647.226[K]
H0=1.000000
H3=-0.202354

ここで、μ mixl[Pa･s]は混合媒体の飽和液粘性係数、T[K]は温度、ωNH3[kg/kg]はアンモニアの質量分率、その他係数は下記表の通りである。
a=16.181889
d=-34.693975
g=-1.3098073

b=-0.056579317
e=23.855997
h=-3.093013

c=5.2290876
f=0.026717354
i=9.019727

２．４．飽和蒸気粘性係数
２．４．１．アンモニア飽和蒸気の粘性係数
アンモニア飽和蒸気の粘性係数は、Jossiらの相関方程式(1)を用い以下の式で表される。
µ NH 3v = a + b ⋅ T + c ⋅ T 2 + d ⋅ T 3 [10 −3 Pa ⋅ s ](9 )ここで、μNH3v[Pa･s]はアンモニア飽和蒸気の粘性係数、T[K]は温度、その他係数は下記表の通りである。
Range(K)abcd240-350-5.34835*10-3
1.14180*10-4-3.35825*10-7
4.72675*10-1

350-390-0.80640
6.87245*10-3-1.93571*10-5
1.83333*10-8

２．４．２．水飽和蒸気の粘性係数
水飽和蒸気の粘性係数は、2.3.2.で用いた国際実用補間式(1997)(2)と同じものを使用する。
２．４．３．アンモニア／水混合媒体飽和蒸気の粘性係数
混合媒体の飽和蒸気粘性係数は、Wilkeの方法を用いて次の近似式(3)により推算を行った。
( y NH 3 ⋅ µ NH 3v ) + ( y H 2O ⋅ µ H 2Ov )(10)µ mixv =( y NH 3 + y H 2O ⋅ φ NH 3,H 2O ) ( y NH 3 ⋅ φ H 2O , NH 3 + y H 2O )

µ*

3

∑H T

２．３．３．アンモニア／水混合媒体飽和液の粘性係数
混合媒体の飽和液粘性係数は｢熱物性ハンドブック｣(4)の値を用いて近似式を導出した。
2
3
a + b ⋅ T + c ⋅ ω NH 3 + d ⋅ ω NH
3 + e ⋅ ω NH 3
[10 −4 Pa ⋅ S ] (8)µ mixl =23+ i ⋅ ω NH
1.0 + f ⋅ T + g ⋅ ω NH 3 + h ⋅ ω NH
3
3

ρ*=317.763

μ*=55.071[kg･m-3]
H1=0.978197[µPa･s]H3=0.579829

ここで、μmixv[Pa･s]は混合媒体の飽和蒸気粘性係数、yNH3、
yH2O[mol/mol]はモル分率、φNH3,H2Oは次式で表される。
2

12
14
⎧⎪
⎛ µ NH 3v ⎞ ⎛ RMWH 2 Ov ⎞ ⎫⎪⎟⎟ ⎬⎟⎟ ⋅ ⎜⎜⎨1.0 + ⎜⎜⎪⎝ µ H 2 Ov ⎠ ⎝ RMWNH 3v ⎠ ⎪⎭φNH 3,H 2O = ⎩12⎧⎪⎛
RMWNH 3v ⎞⎫⎪⎟⎟⎬⎨8.0 ⋅ ⎜⎜1.0 +RMWH 2Ov ⎠⎭⎪⎝⎩⎪ここで、RMWNH3,RMWH2O:アンモニア、水の分子量である。
φNH3,H2Oは添え字を変換して算出する。

115

τ =1− T Tc

有効範囲は 273.16~647.096[K]である。
２．５．３．アンモニア／水混合媒体の表面張力
混合媒体の表面張力の推算には、Tamura、KurataおよびOdaniの方法(6)を用いた。混合媒体の表面張力は、以下の式で推算される。
14
σ mix= φWσ ⋅ σ W1 4 + φ 0σ ⋅ σ 01 4
(13)
添え字 W と O は、水及び有機物を表す。
ここで、σW、σOは純水及び純粋の有機物の表面張力、φWσは表面相中の水の表面容積分率で次式で与えられる。
xσ V
φWσ = W σW
V
ここで、xW、xOは本体相中の水及び有機物のモル分率、VW、
VO:純水及び純粋の有機物の分子容量である。また、φOσについても同様である。
３． 推算結果
関係式を用いて推算したアンモニア／水混合物の輸送的性
質の結果について、それぞれ以下の図のような結果が得られた。
３．１．飽和液の熱伝導率
図１に式(3)を用いたアンモニア／水混合媒体飽和液の熱伝導率の推算結果を示す。
３．２．飽和蒸気の熱伝導率
図２に式(5)を用いたアンモニア／水混合媒体飽和蒸気の熱伝導率の推算結果を示す。
３．３．飽和液の粘性係数
図３に式(8)を用いたアンモニア／水混合媒体飽和液の粘性係数の推算結果を示す。
図中の点は、｢熱物性ハンドブック｣(4)での値となっており、近似式の精度がよいことが確認できる。
３．４．飽和蒸気の粘性係数
図４に式(10)を用いたアンモニア／水混合媒体飽和蒸気の粘性係数の推算結果を示す。
３．５．表面張力
図５に式(13)を用いたアンモニア／水混合媒体の表面張力の推算結果を示す。

0.00070.0006
0.01℃
10℃

0.0005

20℃
30℃
40℃
50℃

0.0004

60℃
70℃
80℃

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Weight fraction of ammonia [kg/kg]

Fig.1 Calucurated result of heat conduction
coefficient of binary saturation liquid(ammonia/water)
Thermal conductivity ofsaturated vapor [kW/(m・K)]

２．５．表面張力
２．５．１．アンモニアの表面張力
アンモニアの表面張力は、Othmerの関係(5)から以下の式が与えられる。
n(11)
σ NH 3 = σ 1 {(Tc − T ) (Tc − T1 )} [N m]
ここで、σNH3[N/m]はアンモニアの表面張力、T[K]温度、
σ1、n、Tc、T1は定数で、σ1=0.003667[N/m]、n=1.1548、Tc=132.4[ ℃ ] 、 T1=-45.0[ ℃ ] を 与 え る 。 適 用 範 囲 は-77.74~126.85[℃]である。
２．５．２．水の表面張力
水の表面張力は、つぎの国際補間式(1994)(2)によって与えられ以下の式で表される。
σ H 2 O = B ⋅τ µ (1 + b ⋅τ )
[N m]
(12 )
ここで、σH2O[N/m]は水の表面張力、B、b、μ、は定数で、
B=235.8[mN/m]、b=-0.625、μ=1.256 を与える。
また、τは次式で与えられ、T[K]は温度、Tc は定数で、Tc=647.096[K]を与える。

Thermal conductivity ofsaturated liquid [kW/(m・K)]

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算(×10-5)

100℃

6
90℃

5

80℃

4

60℃

70℃

50℃
40℃

3

30℃
20℃
10℃
0.01℃

2
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Weight fraction of ammonia [kg/kg]

Fig.2 Calculated result of heat conduction coefficientof binary saturation vapor (ammonia/water)
Viscosity of saturated liquid [Pa・s]

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127×10-4
熱物性ハンドブック

10℃
30℃
60℃
70℃
90℃
110℃
130℃
150℃

20

0.01℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃

10

0

80℃ 90℃

00.2

100℃ 110℃

0.4

130℃ 150℃

0.6

0.8

1

Weight fraction of ammonia [kg/kg]

Fig.3 Calculated result of viscosity of binary
saturation liquid (ammonia/water).

Viscosity of saturated vapor [Pa・s]

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算(×10-5)
100℃
90℃

1.4

80℃
70℃
60℃
50℃

1.2

40℃
30℃
20℃
10℃
0.01℃

1

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Weight fraction of ammonia [kg/kg]

Fig.4 Calculated result of viscosity of binary
saturation vapor (ammonia/water).

Surface tension [N/m]

0.08

0.06

0.04

0.02

0.01℃
10℃
20℃
30℃
40℃

0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Weight fraction of ammonia [kg/kg]

Fig. 5

Calculated result of Surface Tension (ammonia/water).

４． 結言
温度範囲 280~350[K]における、アンモニア、水およびアン
モニア／水混合媒体の輸送的性質の推算式を検討し、実際に推算を行った。
それにより、飽和状態における熱伝導率、粘性係数および表面張力の値を推算することができた。
引用文献(1)ASHRAE,Thermophysical Properties of Refrigerants, New York (1976)
145,146.
(2)JSME,STEAM TABLES 1999
(3)Robert C.Reid,Thomas K.Sherwood,The Properties of Gases andLiquids:their estimation and correlation(4)熱物性ハンドブック,日本熱物性学会編(5)Wilke,C.R.,J.Chem.Phys.,18:517(1950)(6)Tamura,M.,M.Kurata,and .Odani,Bull.Chem.Soc.Jpn.,28:83(1955)

116

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

サブルーチンの利用•

利用者が直接ＣＡＬＬするサブルーチン

サブルーチン名•

機能

LAMLMX

温度と質量分率を与えて混合物の飽和液熱伝導率を求める。

LAMVMX

温度と質量分率を与えて混合物の飽和蒸気熱伝導率を求める。

MULMX

温度と質量分率を与えて混合物の飽和液粘性係数を求める。

MUVMX

温度と質量分率を与えて混合物の飽和蒸気粘性係数を求める。

SIGMAMX

温度と質量分率を与えて表面張力を求める。

ARAMDAL

温度を与えてアンモニアの飽和液熱伝導率を求める。

ARAMDAV

温度を与えてアンモニアの飽和蒸気熱伝導率を求める。

AMIUL

温度を与えてアンモニアの飽和液粘性係数を求める。

AMIUV

温度を与えてアンモニアの飽和蒸気粘性係数を求める。

ASIGMA

温度を与えてアンモニアの表面張力を求める。

WRAMDAL

温度を与えて水の飽和液熱伝導率を求める。

WRAMDAV

温度を与えて水の飽和蒸気熱伝導率を求める。

WMIUL

温度を与えて水の飽和液粘性係数を求める。

WMIUV

温度を与えて水の飽和蒸気粘性係数を求める。

WSIGMA

温度を与えて水の表面張力を求める。

サブルーチンの使用法
1.

LAMLMX (T,WL,LAMLL)

11. WRAMDAL(T,WRAML)

2.

LAMVMX(T,WV,LAMVV)

12. WRAMDAV(T,WRAMV)

3.

MULMX(T,WL,SMIUL)

13. WMIUL(T,WMYUL)4.

MUVMX(T,WV,BMIUV)

14. WMIUV(T,WMYUV)

5.

SIGMAMX(T,WL,SIGML)

15. WSIGMA(T,WSIG)

6.

ARAMDAL(T,ARAML)

7.

ARAMDAV(T,ARAMV)

8.

AMIUL(T,AMYUL)※ここで、アンダーラインは与える変数、そ9.

AMIUV(T,AMYUV)の他は結果を示す。

10. ASIGMA(T,ASIG)

117

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127•118

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

引数の内容および単位

変数
T

内容
温度

単位
K

WL(2)

液相の質量分率

Kg/kg

WV(2)

気相の質量分率

Kg/kg

LAMLL

混合液の飽和液熱伝導率

kW/mK

LAMVV

混合液の飽和蒸気熱伝導率

kW/mK

SMIUL

混合液の飽和液粘性係数

Pa･s

BMIUV

混合液の飽和蒸気粘性係数

Pa･s

SIGML

混合液の表面張力

N/m

ARAML

アンモニアの飽和液熱伝導率

kW/mK

ARAMV

アンモニアの飽和蒸気熱伝導率

kW/mK

AMYUL

アンモニアの飽和液粘性係数

Pa･s

AMYUV

アンモニアの飽和蒸気粘性係数

Pa･s

ASIG

アンモニアの表面張力

N/m

WRAML

水の飽和液熱伝導率

kW/mK

WRAMV

水の飽和蒸気熱伝導率

kW/mK

WMYUL

水の飽和液粘性係数

Pa･s

WMYUV

水の飽和蒸気粘性係数

Pa･s

WSIG

水の表面張力N/m※その他の注意事項•

これらサブルーチンとともに PROPATH を用いること。

•

温度範囲別に係数を定めている計算式ではその範囲が変わるとき、算出される値が不連続となる。そのため、計算はそれ
ぞれ OTEC の計算で必要な一つの範囲でのみ計算ができるようになっている。

•

水の物性値計算サブルーチンにおいて、0℃での計算はできない。

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127

C--------------------------------------------------------------C

DIMENSION WV(2),YV(2),LAM(2),MUV(2),TB(2),PHAY(2,2)

TRANSMIX2002

C

アンモニア・水混合物

C

CALL ARAMDAV(T,ARAMV)

熱伝導率、粘性係数、表面張力、計算プログラム

C

CALL WRAMDAV(T,WRAMV)=== OTEC 用 ===LAM(1)=ARAMVC

LAM(2)=WRAMV

C----------------------------------------------------------------CALL AMIUV(T,AMYUV)SUBROUTINE LAMLMX(T,WL,LAMLL)

CALL WMIUV(T,WMYUV)

C****************************************************************

MUV(1)=AMYUVC

MUV(2)=WMYUVHEAT CONDUCTION COEFFICIENT OF BINARY SATURATION LIQUID

C
C
C
C
C
C

119

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

TB(1)=239.8
INPUT

S1=1.5*TB(1)

T : TEMPERATURE ( K )TB(2)=373.15

WL(2) : WEIGHT FRACTION

S2=1.5*TB(2)OUTPUT

S12=0.73*(S1*S2)**0.5

LAMLL : HEAT CONDUCTION COEFFICIENT ( kW/m K )A11=1.

C*****************************************************************

A22=1.

!-----------------------------------------------------------------!

NEL(National Engineering Laboratory) の式

DO 11 I=1,2!
!

DO 12 J=1,2
alpha :混合物によって決まる定数(ここでは 1.0 とする)

PHAY(I,J)=((1.+(MUV(I)/MUV(J))**0.5*(RMW(J)/RMW(I))**0.25)**2.)!------------------------------------------------------------------+/((8.*(1.+RMW(I)/RMW(J)))**0.5)

IMPLICIT REAL (A-H,L-M,O-Z)

12 CONTINUECOMMON/CONST1/RMW(2),PC(2),TC(2),VVC(2),W(2)11 CONTINUEDIMENSION WL(2),LAM(2)A12=PHAY(1,2)
A21=PHAY(2,1)

ALPHA=1.0

YV(1)=(WV(1)/RMW(1))/((WV(1)/RMW(1))+(WV(2)/RMW(2)))

CALL ARAMDAL(T,ARAML)

YV(2)=1.0-YV(1)CALL WRAMDAL(T,WRAML)LAMVV=YV(1)*LAM(1)/(YV(1)*A11+YV(2)*A12)+

LAM(1)=ARAML+

LAM(2)=WRAML

RETURN

W1=WL(1)END

YV(2)*LAM(2)/(YV(1)*A21+YV(2)*A22)

W2=1.0-WL(1)LAMLL=LAM(1)+(ALPHA*W2**(3.0/2.0)+W2*(1-ALPHA))*(LAM(2)+SUBROUTINE MULMX(T,WL,SMIUL)

LAM(1))

C*****************************************************************

RETURNC

ENDC

VISCOSITY OF BINARY SATURATION LIQUID

C

INPUT

C

T

C*****************************************************************C

WL(2) : WEIGHT FRACTIONCCSUBROUTINE LAMVMX(T,WV,LAMVV)HEAT CONDUCTION COEFFICIENT OF BINARY SATURATION VAPOR

C

C

C

INPUT

C

T

C

WV(2) : WEIGHT FRACTION ( - )C
C: TEMPERATURE [K]OUTPUT
SMIUL : VISCOSITY [PA S]

C*****************************************************************: TEMPERATURE ( K )OUTPUTIMPLICIT REAL (A-H,L-M,O-Z)
COMMON/CONST1/RMW(2),PC(2),TC(2),VVC(2),W(2)DIMENSION WL(2)LAMVV : HEAT CONDUCTION COEFFICIENT ( kW/m K )C******************************************************************TT=T

IMPLICIT REAL (A-H,L-M,O-Z)

TT=TT-273.15

COMMON/CONST1/RMW(2),PC(2),TC(2),VVC(2),W(2)AA=16.181889

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

AB=-0.056579317

BMIUV=BMIU1+BMIU2

AC=5.2290876

RETURN

AD=-34.693975

END

120

AE=23.855997
AF=0.026717354

SUBROUTINE SIGMAMX(T,WL,SIGML)

AG=-1.3098073

C******************************************************************

AH=-3.093013

C

AI=9.019727C

SMIUL1=AA+AB*TT+AC*WL(1)+AD*(WL(1)**2.0)+AE*(WL(1)**3.0)

C

SMIUL2=1.0+AF*TT+AG*WL(1)+AH*(WL(1)**2.0)+AI*(WL(1)**3.0)

C

SMIUL=SMIUL1/SMIUL2C

SMIUL=SMIUL*1.0E-04

C

RETURNC

END

C******************************************************************SUBROUTINE MUVMX(T,WV,BMIUV)SURFACE TANTION OF BINARY LIQUID

INPUT
T : TEMPERATURE [K]WV(2) : WEIGHT FRACTIONOUTPUT
SIGML : SURFACE TANTION [N/m]

IMPLICIT REAL (A-H,L-M,O-Z)

C******************************************************************COMMON/CONST1/RMW(2),PC(2),TC(2),VVC(2),W(2)C

VISCOSITY OF BINARY SATURATION VAPORDIMENSION WL(2),YL(2),ROL(2),SIG(2),PSAI(2)INPUTCALL ASIGMA(T,ASIG)

C
C
C
C
C

T : TEMPERATURE [K]

CALL WSIGMA(T,WSIG)

WV(2) : WEIGHT FRACTION

SIG(1)=ASIGOUTPUTC

SIG(2)=WSIGBMIUV : VISCOSITY [PA S]

C******************************************************************

Z=1.0!--------PROPATH において質量分率は[mol]ではなく[kg]で計算すること------IMPLICIT REAL (A-H,O-Z)

CALL SUBPB(J,T,P,Z,VNH,H,S)

REAL MUV(2)IF(J.NE.0)THENCOMMON/CONST1/RMW(2),PC(2),TC(2),VVC(2),W(2)WRITE(*,*)'ERR SIGMIX 表面張力は 0.0 で出力します'

DIMENSION WV(2),YV(2),PHAY(2,2)

PAUSE
SIGML=0.0

WV(2)=1.0-WV(1)GO TO 999

YV(1)=(WV(1)/RMW(1))/((WV(1)/RMW(1))+(WV(2)/RMW(2)))

END IF

YV(2)=1.0-YV(1)

ROL(1)=1.0/VNH
CALL WRHOL(T,RHOL)CALL AMIUV(T,AMYUV)

ROL(2)=RHOLCALL WMIUV(T,WMYUV)

YL(1)=(WL(1)/RMW(1))/((WL(1)/RMW(1))+(WL(2)/RMW(2)))

MUV(1)=AMYUVYL(2)=1.0-YL(1)MUV(2)=WMYUV

E1=(YL(1)*RMW(1))/ROL(1)C******************************************************************

E2=(YL(2)*RMW(2))/ROL(2)C

PSAI(1)=E1/(E1+E2)

WiLKE の近似解

C******************************************************************PSAI(2)=E2/(E1+E2)

DO 21 I=1,2

Q31=SIG(1)**(1.0/4.0)*PSAI(1)DO 22 J=1,2

Q32=SIG(2)**(1.0/4.0)*PSAI(2)PHAY(I,J)=((1.+(MUV(I)/MUV(J))**0.5*(RMW(J)/RMW(I))**0.25)**2.)

SIGML=(Q31+Q32)**4.0+/((8.*(1.+RMW(I)/RMW(J)))**0.5)

22 CONTINUE

999 CONTINUE

21 CONTINUE

RETURNEND

BMIU1=(YV(1)*MUV(1))/(YV(1)+YV(2)*PHAY(1,2))
BMIU2=(YV(2)*MUV(2))/(YV(1)*PHAY(2,1)+YV(2))

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127

NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3

B=1.14180*1.0E-04

C*********************************************************

C=-3.35825*1.0E-07

C

アンモニア飽和液 粘性係数 計算プログラム

D=4.72675*1.0E-10

C

計算範囲:－28℃～106.85℃まで

C

入力

C

121

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

END IF
C---- 計算範囲 350～390[K]

T：温度[K]

IF(T.GT.350.0)THEN

C

出力

A=-0.80640

C

AMYUL：粘性係数[Pa・s]

B=6.87245*1.0E-03

C*********************************************************

C=-1.93571*1.0E-05

SUBROUTINE AMIUL(T,AMYUL)

D=1.83333*1.0E-08

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

PAUSE
END IF

IF(T.LT.245.15.OR.T.GT.380.0)THENWRITE(*,*)'計算領域エラー AMIUL'AMYUV=A+B*T+C*(T**2.)+D*(T**3.)

WRITE(*,*)'値は 0 で出力されます'

AMYUV=AMYUV*1.0E-03

AMYUL=0.

999 CONTINUE

PAUSERETURNGO TO 999

END![10**-3. Nsm**-2.]![Pa・s]END IF
C*********************************************************AMYUL=EXP(-7.97320+(2614.41/T)+(-243288./(T**2.)))+ ![10**-3. Nsm**-2.]
AMYUL=AMYUL*1.0E-03

C

アンモニア飽和液 熱伝導率 計算プログラム

C![Pa・s]

計算範囲:－28℃～86.85℃まで

C

入力

999 CONTINUEC

RETURN

C

出力

END

C

ARAML：熱伝導率[kW/mK]

T：温度[K]

C*********************************************************
C*********************************************************SUBROUTINE ARAMDAL(T,ARAML)CIMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

アンモニア飽和蒸気 粘性係数 計算プログラム

C

入力

C

T：温度[K]

IF(T.LT.245.15.OR.T.GT.360.0)THENC

出力

WRITE(*,*)'計算領域エラー ARAMDAL'CAMYUV：粘性係数[Pa・s]

WRITE(*,*)'値は 0 で出力されます'C
C

ARAML=0.
注意：計算範囲 240～390[K]PAUSE

C*********************************************************GO TO 999

SUBROUTINE AMIUV(T,AMYUV)END IFIMPLICIT REAL(A-H,O-Z)
ARAML=1.17130-0.002315*T
IF(T.LT.240.0.OR.T.GT.390.0)THENARAML=ARAML/1000.0

WRITE(*,*)'計算領域エラー AMIUV'

999 CONTINUEWRITE(*,*)'値は 0 で出力されます'

RETURNAMYUV=0.

END![W/mK]![kW/mK]

PAUSE
GO TO 999

C*********************************************************END IF

C
C

アンモニア飽和蒸気 熱伝導率 計算プログラム
入力

C---- 計算範囲 240～350[K]C

IF(T.LE.350.0)THEN

C

出力

A=-5.34835*1.0E-03

C

ARAMV：熱伝導率[kW/mK]

T：温度[K]OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127
C

注意：計算範囲 -20[F]～270[F]C

122

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

C

T：温度[K](-29[℃]～132[℃])C

出力

C*********************************************************C

ASIG：表面張力[N/m]

SUBROUTINE ARAMDAV(T,ARAMV)CIMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

C

注意：計算範囲 -77.74[℃]～126.85[℃]C*********************************************************
TT=T-273.15![K]→[℃]

SUBROUTINE ASIGMA(T,ASIG)

TT=(9./5.)*TT+32. ![℃]→[F]IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

IF(TT.LT.-20.0.OR.TT.GT.270.0)THENWRITE(*,*)'計算領域エラー

ARAMDAV'

TT=T-273.15

WRITE(*,*)'値は 0 で出力されます'

IF(TT.LT.-77.74.OR.TT.GT.126.85)THENARAMV=0.

WRITE(*,*)'計算領域エラー

PAUSE

WRITE(*,*)'値は 0 で出力されます'

GO TO 999

ASIG=0.

END IF

PAUSE

ASIGMA'GO TO 999
C---- 計算範囲-20～120[F]

END IF

IF(TT.LE.120.0)THEN
A=1.15774*1.0E-02

SIG1=36.67

B=2.94643*1.0E-05

T1=-45.0

C=3.42262*1.0E-07

TC=132.4

END IF

AN=1.1548
T1=T1+273.15

C---- 計算範囲 120～240[F]TC=TC+273.15

IF(TT.GT.120.0.AND.TT.LE.240.0)THEN
A=1.82143*1.0E-02

ASIG=SIG1*(((TC-T)/(TC-T1))**AN)

B=-8.39286*1.0E-05![dynes/cm]

C---- 1.0[dynes/cm]→1.0*E-05[N/cm]→1.0*E-03[N/m] 単位換算

C=8.03571*1.0E-07

ASIG=ASIG*1.0E-03

PAUSE

999 CONTINUEEND IF

RETURN![N/m]

END
C---- 計算範囲 240～270[F]IF(TT.GT.240.0)THEN

H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O

A=2.34340

C*********************************************************

B=-1.91800*1.0E-02

C

C=4.00000*1.0E-05

C

入力

PAUSE

C

T：飽和温度[K]END IF

C

出力

C

P：飽和圧力[MPa]C

実用国際状態方程式 IF97 使用

ARAMV=A+B*TT+C*(TT**2.)![Btu/ft hr F]

C---- 1.0[Btu/fthF]→1.731[W/mK] 単位換算

水の飽和圧力を求めるプログラム

C*********************************************************

ARAMV=ARAMV*1.731![W/mK]

SUBROUTINE WSATT(T,P)

ARAMV=ARAMV/1000.0![kW/mK]IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

999 CONTINUEDIMENSION AN(10)RETURN
END

IF(T.LT.273.15.OR.T.GT.647.096)THENWRITE(*,*)'計算領域エラー WSATT

C*********************************************************

PAUSE

C

GO TO 999

C

アンモニア飽和 表面張力 計算プログラム入力

END IF

出力値は 0 にします'OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127123

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

C---- 換算定数 ---

DATA AI(14),AJ(14),AN(14)/1.,3.,-0.52838357969930E-04/

TA=1.0 ![K]DATA AI(15),AJ(15),AN(15)/2.,-3.,-0.47184321073267E-03/

PA=1.0 ![MPa]DATA AI(16),AJ(16),AN(16)/2.,0.,-0.30001780793026E-03/

C-------------------------------------DATA AI(17),AJ(17),AN(17)/2.,1.,0.47661393906987E-04/

AN(1)=0.11670521452767*1.0E+04

DATA AI(18),AJ(18),AN(18)/2.,3.,-0.44141845330846E-05/

AN(2)=-0.72421316703206*1.0E+06

DATA AI(19),AJ(19),AN(19)/2.,17.,-0.72694996297594E-15/

AN(3)=-0.17073846940092*1.0E+02

DATA AI(20),AJ(20),AN(20)/3.,-4.,-0.31679644845054E-04/

AN(4)=0.12020824702470*1.0E+05

DATA AI(21),AJ(21),AN(21)/3.,0.,-0.28270797985312E-05/

AN(5)=-0.32325550322333*1.0E+07

DATA AI(22),AJ(22),AN(22)/3.,6.,-0.85205128120103E-09/

AN(6)=0.14915108613530*1.0E+02

DATA AI(23),AJ(23),AN(23)/4.,-5.,-0.22425281908000E-05/

AN(7)=-0.48232657361591*1.0E+04

DATA AI(24),AJ(24),AN(24)/4.,-2.,-0.65171222895601E-06/

AN(8)=0.40511340542057*1.0E+06

DATA AI(25),AJ(25),AN(25)/4.,10.,-0.14341729937924E-12/

AN(9)=-0.23855557567849

DATA AI(26),AJ(26),AN(26)/5.,-8.,-0.40516996860117E-06/

AN(10)=0.65017534844798*1.0E+03

DATA AI(27),AJ(27),AN(27)/8.,-11.,-0.12734301741641E-08/

C-------------------------------------DATA AI(28),AJ(28),AN(28)/8.,-6.,-0.17424871230634E-09/

C---- 温度関数 G ---DATA AI(29),AJ(29),AN(29)/21.,-29.,-0.68762131295531E-18/

G=(T/TA)+AN(9)/((T/TA)-AN(10))

DATA AI(30),AJ(30),AN(30)/23.,-31.,0.14478307828521E-19/

A=G*G+AN(1)*G+AN(2)DATA AI(31),AJ(31),AN(31)/29.,-38.,0.26335781662795E-22/

B=AN(3)*G*G+AN(4)*G+AN(5)DATA AI(32),AJ(32),AN(32)/30.,-39.,-0.11947622640071E-22/

C=AN(6)*G*G+AN(7)*G+AN(8)DATA AI(33),AJ(33),AN(33)/31.,-40.,0.18228094581404E-23/

P=((2.*C/(-1.*B+(B*B-4.*A*C)**0.5))**4.0)*PA

DATA AI(34),AJ(34),AN(34)/32.,-41.,-0.93537087292458E-25/

999 CONTINUE
RETURNC---- 定数 ---END

R=0.461526![kJ/kgK]

C---- 換算定数 --C*********************************************************

TA=1386.0![K]C

PA=16.53![MPa]C
C

水の飽和液密度を求めるプログラム
入力
T：飽和液温度[K]

C

出力

C

RHOL：飽和液密度[kg/m^3]

C

CALL WSATT(T,P)
PAI=P/PATAU=TA/T
C---- 無次元ギブス自由エネルギーの導関数 GP

実用国際状態方程式 IF97 使用

I=1

C*********************************************************

A=7.1-PAI

SUBROUTINE WRHOL(T,RHOL)

B=TAU-1.222

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

GP=0.0DIMENSION AI(34),AJ(34),AN(34),GPP(34)DO 100 I=1,34,1
GPP(I)=-1.*AN(I)*AI(I)*(A**(AI(I)-1.0))*(B**AJ(I))

DATA AI(1),AJ(1),AN(1)/0.,-2.,0.14632971213167/

GP=GP+GPP(I)DATA AI(2),AJ(2),AN(2)/0.,-1.,-0.84548187169114/

100 CONTINUEDATA AI(3),AJ(3),AN(3)/0.,0.,-0.37563603672040E+01/

VL=PAI*GP*R*T/(P*1.0E+3)

DATA AI(4),AJ(4),AN(4)/0.,1.,0.33855169168385E+01/

RHOL=1./VL

DATA AI(5),AJ(5),AN(5)/0.,2.,-0.95791963387872/

RETURNDATA AI(6),AJ(6),AN(6)/0.,3.,0.15772038513228/

END

DATA AI(7),AJ(7),AN(7)/0.,4.,-0.16616417199501E-01/
DATA AI(8),AJ(8),AN(8)/0.,5.,0.81214629983568E-03/

C*********************************************************DATA AI(9),AJ(9),AN(9)/1.,-9.,0.28319080123804E-03/

C

DATA AI(10),AJ(10),AN(10)/1.,-7.,-0.60706301565874E-03/

C

DATA AI(11),AJ(11),AN(11)/1.,-1.,-0.18990068218419E-01/

C

DATA AI(12),AJ(12),AN(12)/1.,0.,-0.32529748770505E-01/

C

DATA AI(13),AJ(13),AN(13)/1.,1.,-0.21841717175414E-01/

C

水の飽和蒸気密度を求めるプログラム

入力
T：飽和蒸気温度[K]
出力

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127
C
C

124

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

RHOV：飽和蒸気密度[kg/m^3]
実用国際状態方程式 IF97 使用

C---- 定数 ---C*********************************************************SUBROUTINE WRHOV(T,RHOV)

R=0.461526![kJ/kgK]

C---- 換算定数 ---

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

TA=540.0![K]

DIMENSION AI(43),AJ(43),AN(43),GPRR(43)PA=1.0![MPa]CALL WSATT(T,P)
DATA AI(1),AJ(1),AN(1)/1.,0.,-0.17731742473213E-02/

PAI=P/PADATA AI(2),AJ(2),AN(2)/1.,1.,-0.17834862292358E-01/

TAU=TA/T

DATA AI(3),AJ(3),AN(3)/1.,2.,-0.45996013696365E-01/

C---- 無次元ギブス自由エネルギーの導関数 GPZERO,GPR

DATA AI(4),AJ(4),AN(4)/1.,3.,-0.57581259083432E-01/

C---- GPZERO=理想気体項 ,GPR=残余項

DATA AI(5),AJ(5),AN(5)/1.,6.,-0.50325278727930E-01/

GPZERO=1.0/PAI+0.0

DATA AI(6),AJ(6),AN(6)/2.,1.,-0.33032641670203E-04/

I=1

DATA AI(7),AJ(7),AN(7)/2.,2.,-0.18948987516315E-03/

GPR=0.0

DATA AI(8),AJ(8),AN(8)/2.,4.,-0.39392777243355E-02/

DO 100 I=1,43,1

DATA AI(9),AJ(9),AN(9)/2.,7.,-0.43797295650573E-01/

GPRR(I)=AN(I)*AI(I)*(PAI**(AI(I)-1.0))*((TAU-0.5)**AJ(I))

DATA AI(10),AJ(10),AN(10)/2.,36.,-0.26674547914087E-04/

GPR=GPR+GPRR(I)DATA AI(11),AJ(11),AN(11)/3.,0.,0.20481737692309E-07/

100 CONTINUEDATA AI(12),AJ(12),AN(12)/3.,1.,0.43870667284435E-06/

VV=PAI*(GPZERO+GPR)*R*T/(P*1.0E+3)

DATA AI(13),AJ(13),AN(13)/3.,3.,-0.32277677238570E-04/

RHOV=1./VV

DATA AI(14),AJ(14),AN(14)/3.,6.,-0.15033924542148E-02/

RETURNDATA AI(15),AJ(15),AN(15)/3.,35.,-0.40668253562649E-01/

END

DATA AI(16),AJ(16),AN(16)/4.,1.,-0.78847309559367E-09/
DATA AI(17),AJ(17),AN(17)/4.,2.,0.12790717852285E-07/

C*********************************************************DATA AI(18),AJ(18),AN(18)/4.,3.,0.48225372718507E-06/

C

DATA AI(19),AJ(19),AN(19)/5.,7.,0.22922076337661E-05/

C

DATA AI(20),AJ(20),AN(20)/6.,3.,-0.16714766451061E-10/

C

DATA AI(21),AJ(21),AN(21)/6.,16.,-0.21171472321355E-02/

C

DATA AI(22),AJ(22),AN(22)/6.,35.,-0.23895741934104E+02/

C

WSIG：表面張力[N/m]DATA AI(23),AJ(23),AN(23)/7.,0.,-0.59059564324270E-17/

C

国際補間式使用

DATA AI(24),AJ(24),AN(24)/7.,11.,-0.12621808899101E-05/

C*********************************************************

水の表面張力を求めるプログラム
入力
T：温度[K]
出力

DATA AI(25),AJ(25),AN(25)/7.,25.,-0.38946842435739E-01/

SUBROUTINE WSIGMA(T,WSIG)DATA AI(26),AJ(26),AN(26)/8.,8.,0.11256211360459E-10/

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

DATA AI(27),AJ(27),AN(27)/8.,36.,-0.82311340897998E+01/
DATA AI(28),AJ(28),AN(28)/9.,13.,0.19809712802088E-07/

IF(T.LT.273.16.OR.T.GT.373.15)THENDATA AI(29),AJ(29),AN(29)/10.,4.,0.10406965210174E-18/

WRITE(*,*)'計算領域エラー WSIGMA 出力値は 0 にします'

DATA AI(30),AJ(30),AN(30)/10.,10.,-0.10234747095929E-12/

WSIG=0.0

DATA AI(31),AJ(31),AN(31)/10.,14.,-0.10018179379511E-08/

PAUSE

DATA AI(32),AJ(32),AN(32)/16.,29.,-0.80882908646985E-10/

GO TO 999

DATA AI(33),AJ(33),AN(33)/16.,50.,0.10693031879409/

END IFDATA AI(34),AJ(34),AN(34)/18.,57.,-0.33662250574171/
DATA AI(35),AJ(35),AN(35)/20.,20.,0.89185845355421E-24/

TC=647.096![K]

DATA AI(36),AJ(36),AN(36)/20.,35.,0.30629316876232E-12/

B=235.8![mN/m]DATA AI(37),AJ(37),AN(37)/20.,48.,-0.42002467698208E-05/

BD=-0.625

DATA AI(38),AJ(38),AN(38)/21.,21.,-0.59056029685639E-25/

CMYUU=1.256

DATA AI(39),AJ(39),AN(39)/22.,53.,0.37826947613457E-05/

TAU=1.0-T/TC

DATA AI(40),AJ(40),AN(40)/23.,39.,-0.12768608934681E-14/
DATA AI(41),AJ(41),AN(41)/24.,26.,0.73087610595061E-28/
DATA AI(42),AJ(42),AN(42)/24.,40.,0.55414715350778E-16/
DATA AI(43),AJ(43),AN(43)/24.,58.,-0.94369707241210E-06/

WSIG=B*(TAU**CMYUU)*(1.0+BD*TAU)WSIG=WSIG/1000.
999 CONTINUEOTECVol. 9 (2003), 113~127125

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

RETURN

HH(6,5)=0.0000000

END
HH(1,6)=0.00000000
C*********************************************************

HH(2,6)=-0.01578386

C

HH(3,6)=0.00000000

水の粘性係数を求めるプログラム

C

入力

C

T：温度[K]CRHO：密度[kg/m^3]

HH(4,6)=0.00000000
HH(5,6)=0.00000000
HH(6,6)=0.00000000

C

出力

C

AMYU：粘性係数[Pa・s]

HH(1,7)=0.000000000

C

国際補間式使用

HH(2,7)=0.000000000

C*********************************************************C

HH(3,7)=0.000000000

SUBROUTINE WMIU(T,AMYU,RHO)

HH(4,7)=-0.003629481

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

HH(5,7)=0.000000000

REAL I,II,JJ

HH(6,7)=0.000000000

DIMENSION H(4),HH(6,7)
H(1)=1.000000
HH(1,1)=0.5132047

H(2)=0.978197

HH(2,1)=0.3205656

H(3)=0.579829

HH(3,1)=0.0000000

H(4)=-0.202354

HH(4,1)=0.0000000
HH(5,1)=-0.7782567

C---- 換算定数

HH(6,1)=0.1885447

TA=647.226![K]

RHOA=317.763 ![kg/m^3]
HH(1,2)=0.2151778

AMYUA=5.5071E-05

HH(2,2)=0.7317883

TBA=T/TA

HH(3,2)=1.241044
HH(4,2)=1.476783
HH(5,2)=0.000000
HH(6,2)=0.000000![Pa・s]RHOBA=RHO/RHOA
C---------------------------------------------------------I=1.
SIGMA3=0.0
DO 100 I=1.,4.,1.

HH(1,3)=-0.2818107
HH(2,3)=-1.070786

SIGMA3=SIGMA3+H(I)/(TBA**(I-1.0))
100 CONTINUE

HH(3,3)=-1.263184

AMYUBA0=(TBA**0.5)/SIGMA3

HH(4,3)=0.000000

II=1.

HH(5,3)=0.000000

JJ=1.

HH(6,3)=0.000000

SIGMA56=0.0

HH(1,4)=0.1778064

DO 300 JJ=1.,7.,1.

HH(2,4)=0.4605040

ABC=HH(II,JJ)*((1.0/TBA-1.0)**(II-1.0))*((RHOBA-1.0)**(JJ-1.0))

DO 200 II=1.,6.,1.

HH(3,4)=0.2340379

SIGMA56=SIGMA56+ABC

HH(4,4)=-0.4924179

300 CONTINUE

HH(5,4)=0.0000000

200 CONTINUE

HH(6,4)=0.0000000

AMYUBA1=EXP(RHOBA*SIGMA56)
AMYUBA2=1.0

HH(1,5)=-0.04176610

AMYU=AMYUA*(AMYUBA0*AMYUBA1*AMYUBA2)

HH(2,5)=0.00000000

RETURN

HH(3,5)=0.00000000

END

HH(4,5)=0.1600435
HH(5,5)=0.0000000

OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127126

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

C*********************************************************
C

水の熱伝導率を求めるプログラム

C

IF(TBA.GE.1.0)THEN

入力

C

S=1.0/DELTATBA
T：温度[K]C

END IF

RHO：密度[kg/m^3]C

出力

IF(TBA.LT.1.0)THENCRAMDA：熱伝導率[W/mK]

S=C6/(DELTATBA**(3./5.))

C

国際実用補間式使用

END IF

C*********************************************************SUBROUTINE WRAMDA(T,RAMDA,RHO)

Q=2.0+(C5/(DELTATBA**(3./5.)))IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

E1=(SD1/(TBA**10.)+SD2)*(RHOBA**(9./5.))

REAL K

E2=EXP(C1*(1.0-RHOBA**(14./5.)))DIMENSION A(4)E3=E1*E2
E4=SD3*S*(RHOBA**Q)*EXP((Q/(1.0+Q))*(1.0-RHOBA**(1.0+Q)))

C---- 換算定数 ---E5=SD4*EXP(C2*(TBA**(3./2.))+C3/(RHOBA**5.))

TA=647.26![K]

RAMDABA2=E3+E4+E5

RHOA=317.7![kg/m^3]

RAMDA=RAMDAA*(RAMDABA0+RAMDABA1+RAMDABA2)RAMDAA=1.0![W/mK]

RETURNC----------------------------------END

A(1)=0.0102811
A(2)=0.0299621

C*********************************************************

A(3)=0.0156146

CA(4)=-0.00422464

C

SB0=-0.397070

C

SB1=0.400302

C

出力

SB2=1.060000

C

WMYUL：粘性係数[Pa・s]

B1=-0.171587

C

国際補間式使用

B2=2.392190

C*********************************************************C

水の飽和液粘性係数を求めるプログラム
入力
T：温度[K]

SUBROUTINE WMIUL(T,WMYUL)
SD1=0.0701309

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

SD2=0.0118520
SD3=0.00169937

IF(T.LT.273.16.OR.T.GT.373.15)THEN

SD4=-1.0200

WRITE(*,*)'計算領域エラー WMIUL 出力値は 0 にします'C1=0.642857

WMYUL=0.0

C2=-4.11717

PAUSE

C3=-6.17937

GO TO 999

C4=0.00308976

END IF

C5=0.0822994
CALL WRHOL(T,RHOL)

C6=10.0932

CALL WMIU(T,WMYUL,RHOL)C--------------------------------------

999 CONTINUETBA=T/TARHOBA=RHO/RHOARETURN

K=1.

END

SIGMA3=0.0
DO 100 K=1.,4.,1.

C*********************************************************SIGMA3=SIGMA3+A(K)*(TBA**(K-1.0))

C

100 CONTINUE

C

水の飽和蒸気粘性係数を求めるプログラム
入力

RAMDABA0=(TBA**0.5)*SIGMA3C

T：温度[K]

RAMDABA1=SB0+SB1*RHOBA+SB2*EXP(B1*((RHOBA+B2)**2.0))

C

出力

DELTATBA=ABS(TBA-1.0)+C4CWMYUV：粘性係数[Pa・s]OTEC
Vol. 9 (2003), 113~127
C127

アンモニア／水混合媒体における輸送的性質の推算

国際補間式使用

C*********************************************************

C*********************************************************SUBROUTINE WMIUV(T,WMYUV)SUBROUTINE WRAMDAV(T,WRAMV)IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)
IF(T.LT.273.16.OR.T.GT.373.15)THEN
IF(T.LT.273.16.OR.T.GT.373.15)THENWRITE(*,*)'計算領域エラー WRAMDAV 出力値は 0 にします'

WRITE(*,*)'計算領域エラー WMIUV 出力値は 0 にします'

WRAMV=0.0

WMYUV=0.0

PAUSE

PAUSE

GO TO 999

GO TO 999

END IF

END IFCALL WRHOV(T,RHOV)CALL WRHOV(T,RHOV)CALL WRAMDA(T,WRAMV,RHOV)CALL WMIU(T,WMYUV,RHOV)WRAMV=WRAMV/1000.0

999 CONTINUE

999 CONTINUE

RETURN

RETURN

END

END

C*********************************************************
C

水の飽和液熱伝導率を求めるプログラム

C

入力

C

T：温度[K]C

出力C

WRAML：熱伝導率[kW/mK]

C

国際実用補間式使用

C*********************************************************SUBROUTINE WRAMDAL(T,WRAML)IMPLICIT REAL(A-H,O-Z)

IF(T.LT.273.16.OR.T.GT.373.15)THENWRITE(*,*)'計算領域エラー WRAMDAL 出力値は 0 にします'
WRAML=0.0
PAUSE
GO TO 999
END IFCALL WRHOL(T,RHOL)CALL WRAMDA(T,WRAML,RHOL)WRAML=WRAML/1000.0![kW/mK]

999 CONTINUE
RETURN
END

C*********************************************************C
C
C
C

水の飽和蒸気熱伝導率を求めるプログラム
入力
T：温度[K]
出力C

WRAMV：熱伝導率[kW/mK]

C

国際実用補間式使用![kW/mK]