1993 Fiscal Year Annual Research Report
帯電液滴による高密度空間電荷形成と気中放電に関する研究
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04452160
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
浅野 和俊 山形大学, 工学部, 教授 (30007182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八塚 京子 山形大学, 工学部, 講師 (60210283)
東山 禎夫 山形大学, 工学部, 助教授 (50144209)
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| Keywords | 帯電粒子 / 空間電荷 / エアレスノズル / 誘導帯電 / 空間電荷放電 |
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| Research Abstract |
本研究はエアレスノズルから噴出させた液滴を誘導帯電により帯電させ、帯適液滴で形成する空間電荷雲内で放電を起こさせることを目的としている。平成4年度は4本のエアレスノズルを用いて2.6μC/m^3の空間電荷密度を実現し、電荷雲の中心にエアシリンダにより接地針電極を挿入させて、針電極先端を5mm程度進展するコロナストリーマ放電を起こさせた。今年度はさらに大きな放電を実現するための基礎研究として、高い比電荷を有する帯電液滴を生成することおよび高密度に空間電荷雲を形成させるために噴出させた液滴の帯電法について検討を行った。
エアレスノズルとしては4年度は噴出角90°の空円錐ノズルを使用したが、帯電液滴の誘導電極への回り込みを極力防ぐために、噴出角60°のノズルを採用し、噴出量も13g/sまでの特性を得られるように5種類のノズルについて特性を測定した。誘導リング電極の大きさを直径30mm、ノズル-リング間距離を3mmに設定して各ノズルから噴出する液滴の帯電量を測定した。噴出流量が大きくなるにしたがって液滴の全電荷量は増加するが、液滴の単位質量あたりの電荷量(比電荷量)は流量の増加に比例せず、帯電効率が悪くなる傾向を示す。この帯電効率は誘導リング電極と液滴分裂点の位置関係に大きく依存するので、ノズル近傍の粒度分布をレーザ粒度計で測定し、粒度の変化から分裂点位置を求めた。大きな流量のノズルでは分裂点距離は長くなり、誘導電極の位置を正確に分裂点位置に合わせることが重要であることが判明した。大流量ノズルを利用して空間電荷雲を形成し、その中に設置した気中ギャップの放電電圧と火花の遅れ時間を調べた結果、帯電液滴の極性によって火花電圧が大きく変化することが明らかになった。
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