Modeling of lift force acting on contaminated deformed bubbles in terms of surface vorticity and its application to bubbly flows

• Project/Area Number: 24K00805
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 林 公祐 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60455152)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗本 遼 神戸大学, 工学研究科, 助教 (90711903) ; 冨山 明男 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30211402)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2026: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2025: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2024: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: 気泡 / 界面活性剤 / 揚力

Outline of Research at the Start

二酸化炭素削減技術において気泡反応塔の役割が益々重要となるなか，高効率化やスケールアップ指針の確立に資する塔内複雑流動高精度数値予測を実現するには，信頼性の高い気泡揚力モデルの整備が必須である．ところが，揚力機構に関する知識はいまだ不十分であり，特に不純物が含まれる汚染系変形気泡の揚力に関しては利用可能な揚力モデルがないうえに，気泡流への拡張に必要な気泡群効果も不明な状況にある．本研究では汚染系気泡揚力モデル開発を実現するための要素研究①汚染系変形気泡計算技術開発と揚力データベース構築，②単一汚染系気泡揚力実験，③変形気泡揚力のモデル化，及び気泡流への拡張のための④円管内気泡流実験を実施する．