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高気相体積率スラリー気泡塔のスケールアップ支援用流動予測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03920
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関神戸大学

研究代表者

冨山 明男  神戸大学, 工学研究科, 教授 (30211402)

研究分担者 細川 茂雄  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (10252793)
林 公祐  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60455152)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード混相流 / 気泡塔 / スラリー
研究成果の概要

高気相体積率スラリー気泡塔のスケールアップ支援用流動予測技術の開発を目的とし、スラリー気泡塔内流動試験を実施した。塔径、水位および気相体積流束を変化させて気相体積率の支配因子を明らかにし、幅広い実験範囲を網羅できるスラリー気泡塔内体積率評価式を構築した。また、高気相体積流束スラリー気泡流内を流動する大気泡の抗力係数には既存モデルは適用できないことを明らかにした。そこで、擬二次元気泡実験により、スラリー内気泡の速度を測定するとともに抗力係数相関式を作成した。実験で得たスラリー気泡塔内気泡流に関する知見を既開発の固気液三相気泡流計算技術に組み込み、高気相体積率スラリー気泡塔流動予測技術を開発した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (11件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 4件、 査読あり 16件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(Germany)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Hamburg University of Technology(Germany)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ICPF of Czech Academy of Sciences(チェコ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Texas A&M University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ICPF of Czech Academy of Sciences(チェコ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Hamburg University of Technology(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Notre Dame(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ICPF of Czech Academy of Sciences(チェコ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Hamburg University of Technology(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Notre Dame(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Ljubljana(Slovenia)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Shapes of Single Bubbles in Infinite Stagnant Liquids Contaminated with Surfactant2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Aoyama, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: 96 ページ: 460-469

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2018.03.015

    • NAID

      120006477537

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-Empirical Correlation for Counter-Current Flow Limitation at the Upper or Lower End of Vertical Pipes2018

    • 著者名/発表者名
      Raito Goda, Kosuke Hayashi, Karen Vierow Kirkland, Murase Murase, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 328 ページ: 182-187

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2018.01.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Surfactant on Lift Coefficients of Bubbles in Linear Shear Flows2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 99 ページ: 86-93

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2017.10.003

    • NAID

      120006484296

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 散気管内外の流れに散気孔周方向角度および液相粘度がおよぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤稜,林公祐,冨山明男
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 44 号: 1 ページ: 59-66

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.44.59

    • NAID

      130006316125

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interfacial and Wall Friction Factors for Swirling Annular Flow in a Vertical Pipe2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Funahashi, Karen Vierow Kirkland, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 330 ページ: 97-105

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2018.01.043

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lift Force Acting on Single Bubbles in Linear Shear Flows2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Aoyama, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Dirk Lucas, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 96 ページ: 113-122

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2017.07.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mass Transfer from Single Carbon-Dioxide Bubbles in Electrolyte Aqueous Solutions in Vertical Pipes2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Hori, Kosuke Hayashi, Shiego Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 115 ページ: 663-671

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.07.087

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Azimuthal Angle of Aeration Hole on Flows Inside and Outside an Air Diffuser Pipe2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sato, Tatsuya Miyayoshi, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: 89 ページ: 90-97

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2017.07.023

    • NAID

      120006540100

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Separator Performance with Modified Pick-Off Ring and Swirler2017

    • 著者名/発表者名
      Hayato Funahashi, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 322 ページ: 360-367

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2017.07.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Column Diameter and Liquid Height on Gas Holdup in Air-Water Bubble Columns2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Sasaki, Kengo Uchida, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: 82 ページ: 359-366

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2016.11.032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mass Transfer from single Carbon Dioxide Bubbles in Alcohol Aqueous Solutions in Vertical Pipes2017

    • 著者名/発表者名
      Jiro Aoki, Yohei Hori, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 108, Part B ページ: 1991-2001

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.01.058

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Particle Concentration and Slurry Height on Gas Holdup in a Slurry Bubble Column2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Sasaki, Kengo Uchida, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 49 号: 9 ページ: 824-830

    • DOI

      10.1252/jcej.15we280

    • NAID

      130005416152

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on Two-Phase Swirling Flows in a Gas-Liquid Separator with Three Pick-off Rings2016

    • 著者名/発表者名
      Hayato Funahashi, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 308 ページ: 205-213

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2016.08.030

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Liquid Height on Gas Holdup in Air-Water Bubble Column2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Sasaki, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: 72 ページ: 67-74

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2015.10.027

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Shapes of Ellipsoidal Bubbles in Infinite Stagnant Liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Aoyama, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 79 ページ: 23-30

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2015.10.003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dissolution of Single Carbon Dioxide Bubbles in a Vertical Pipe2015

    • 著者名/発表者名
      Shogo Hosoda, Gretar Tryggvason, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 48 号: 6 ページ: 418-426

    • DOI

      10.1252/jcej.14we241

    • NAID

      130005078113

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 塔径及び初期液位が気泡塔内平均ボイド率に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      内田賢吾,橋田昌明,佐々木翔平,林公祐,冨山明男
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2016
    • 発表場所
      同志社大学(京都・今出川)
    • 年月日
      2017-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 鉛直円管内電解質水溶液中単一二酸化炭素気泡の物質移動に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      堀陽平,青木二郎,林公祐,細川茂雄,冨山明男
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2016
    • 発表場所
      同志社大学(京都・今出川)
    • 年月日
      2017-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 静止液中単一気泡の形状に及ぼす界面活性剤の影響に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      竹川稔彦,青山昌平,林公祐,細川茂雄,冨山明男
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2016
    • 発表場所
      同志社大学(京都・今出川)
    • 年月日
      2017-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Terminal Velocities of Single Bubbles Rising through Stagnant Liquids and Slurrt in a Hele-Shaw Cell2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Hashida, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics
    • 発表場所
      Iguazu Falls, Brazil
    • 年月日
      2017-06-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pressure Drop of Air-Water Two-Phase Flows in Horizontal U-Bends2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Hayashi, Naoto Miyachi, Suzuki Daiki, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics
    • 発表場所
      Iguazu Falls, Brazil
    • 年月日
      2017-06-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Electrolyte on Mass Transfer from Single Carbon-Dioxide Bubbles in Vertical Pipes2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Hori, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 年月日
      2017-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatiotemporal Flow Structure of Counter-Current Two-Phase Annular Flows2017

    • 著者名/発表者名
      Raito Goda, Katsuya Mori, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      ANS Winter Meeting and Nuclear Technology Expo
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉛直円管内旋回気液二相流の圧力損失に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      船橋駿斗, 木下博仁, 林公祐, 細川茂雄, 冨山明男
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 気泡と液滴のシミュレーションとモデリング2016

    • 著者名/発表者名
      林公祐
    • 学会等名
      第22回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京・目黒)
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical Simulation of Surfactant Concentration at an Interface of Single Spherical Drop2016

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Hayashi, Yuya Masukura, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Azimuthal Angle of Aeration Hole on Flows inside and outside an Air Diffuser Pipe2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sato, Tatsuya Miyayoshi, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lift Force Acting on Single Bubbles in Linear Shear Flow2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Aoyama, Iztok Zun, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Transfer from Single Carbon Dioxide Bubbles in Water-Alcohol Solutions in a Vertical Pipe2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Hori, Jiro Aoki, Kosuke Hayashi, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 散気管内外の流れに散気孔の周方向角度が及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤稜, 宮吉達也, 林公祐, 冨山明男
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第91期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(大阪・寝屋川)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Liquid Height on Gas Holdup in a Rectangular Bubble Column2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Sasaki, Kosuke Hayashi, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      9th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flow
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一様せん断流中単一気泡に働く揚力に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      青山昌平, 竹川稔彦, 林公祐, 細川茂雄, 冨山明男
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2015
    • 発表場所
      高知工科大学(高知・香美)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Motion of Contaminated Drops Falling onto Flat Plate2015

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Hayashi, Masaaki Kitano, Abhinav Dhar, Akio Tomiyama
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2015
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-10-19  

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