| Project/Area Number |
19360086
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Fluid engineering
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
MINEMOTO Masaki Kyushu University, 工学研究院, 教授 (10315103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MATSUKUMA Yosuke 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70282241)
INOUE Gen 九州大学, 工学研究院, 助教 (40336003)
MIYAIRI Yoshio 九州共立大学, 工学部, 教授 (10309734)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2007: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
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| Keywords | 混相流 / メタンハイドレート / ガスリフト方式 / 数値解析 / ガスリフト法 / 二相流解析 / 二流体モデル / 粒子離散法 / PIV法 / 壁面摩擦 |
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| Research Abstract |
深海底からのメタンハイドレートを回収するシステムとしてガスリフト法を提案し、その実用化及び高性能化を大型実験装置および数値解析により検討した。H19年度には、塔長5.5m、管径23cmのガスリフト装置を作成し、吹き込みガス量と上昇液流量の関係を測定した。従来の申請者等が行った管径10cmの装置に対して最大で約7倍の流量が得られることが分かった。また、比重1.4のプラスチック球を模擬ハイドレートに見立てて下部タンクに約500個配置したところ、上昇流と共に吸い上げ・回収が可能であることを確認した。H20年度には管径5cmのガスリフト装置を追加作製し、液空塔速度は管径の違いによらず、ほぼガス空塔速度の関数としてあらわすことができることが分かった。これらの実験結果を独自に開発した一次元の二相流解析コードとの比較を行った結果、低流量領域では若干のずれが生じるものの、実験結果と数値解析結果は定量的に一致した。さらに回収管下端部の最適形状を決定するため、差分法に乱流モデルを組み込んだ流動解析と、離散粒子法を用いた模擬ハイドレートの粒子挙動解析の連成解析コードを開発し、回収されるメタンハイドレートの挙動及び回収性能を予想した。その結果、実機規模(管径1m)の回収管下端形状は45度程度の傘形状とすることで、最も効率よくハイドレート塊を回収可能であることを明らかにした。
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