流動層内水平円管周りの粒子挙動と熱伝達特性に及ぼす粒子間付着力の影響

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650213
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 宮本 政英 山口大学, 工学部, 教授 (20035059)
• Keywords: 流動層 / 熱伝達 / 粒子間付着力 / 安息角 / アグロメレーション / 可視化

Research Abstract

今年度は、年度当初の計画に従って、次の2種類の実験研究を実施した。
1.粒子間付着力を制御できるガラスビーズの作成。
4種類の表面処理(グリシロシラン、アクリルシランとアミノシラン処理及びインク塗布)を行った平均粒径230及び440μmのガラスビーズについて、雰囲気湿度を35〜85%変化させパウダーテスターを用いて粉体特性を測定した。これらの内、グリシロシラン処理とインキ塗布粒子は、雰囲気湿度の増加とともに安息角が増加する特性が、他の処理粒子に比べて顕著であり、流動化空気の湿度を変えることによって、液架橋による粒子間付着力を制御できることがわかった。
2.感温液晶シートによる流動層内水平円管周りの熱伝達特性の可視化観察
感温液晶シートとステンレス鋼箔を重ねて両面接着テープで貼り付けた50mm径のガラス製円管を作成、流動層内に設置し、ステンレス鋼箔に通電加熱し液晶シートの発色を管内からマイクロカメラで観察した。発色分布から求めた平均熱伝達率分布は、従来の熱電対による測定結果と大差なかった。面的に同時にとらえられた管表面温度分布の時間変化から管表面に接触する気泡や粒子群の挙動を知ることができ、粒子間付着力が強くなると、管表面上の粒子群の動きが遅くなり、表面上の広がりは、より限定的であること等が観察された。
今後の課題は、円管内面の広い範囲を同時観察できるように鏡やマイクロカメラの配置を工夫すること、及びマイクロカメラの信号をディジタル化し、画像処理ができるようにすること等である。