溶液結晶蓄熱は熱化学蓄熱の一種であり、太陽エネルギーや産業廃熱と需要側とのマッチングを実現するための重要な技術である。本稿では、研究作動流体としてリチウムブロマイド溶液を用い、ハニカム構造の溶液結晶蓄熱実験システムを構築し、その熱質伝達の数学モデルを確立した。溶液結晶蓄熱の進展規則を実験的に研究し、熱源温度および溶液初期質量分率が熱質伝達特性に与える影響を数値的に検討し、界面蒸発と内部拡散の内在的メカニズムを表す物質移動ペクレ数を導入した。結果は以下の通りである。単一ハニカム槽内の溶液結晶過程は溶液濃縮、結晶-液体共存、および結晶脱水の3段階に分けられる。熱源温度が120 ℃から140 ℃に上昇すると、熱流束と物質流束のピーク値はそれぞれ2.465×10⁴ W/m²から3.512×10⁴ W/m²、1.680 mol/（m²·s）から2.572 mol/（m²·s）へ増加した。溶液初期質量分率が53％から57％に増加すると、物質流束は増加したが、粘度の上昇により液相内拡散が制限され、物質伝達係数が低下した。物質移動ペクレ数が1を超える場合、すなわち界面蒸発が液相内部の拡散補償より強い場合、リチウムブロマイドは気液界面に集積しやすく、優先的な結晶化を誘発する。本研究は、ハニカム構造の溶液結晶蓄熱ユニットの熱質伝達最適化に理論的根拠を提供することができる。

ハニカム槽;リチウムブロマイド;溶液結晶;蓄熱