長網抄紙機で発生する流体関連振動

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650232
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 佐藤 勇一 埼玉大学, 工学部, 助教授 (30134828)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 健 埼玉大学, 工学部, 助手 (30292642)
• Keywords: 流体関連振動 / 自励振動 / 固有値 / 長網 / 抄紙機 / 張力

Research Abstract

紙を生成する際に,溶解したパルプを含む液体を移動する長網に乗せ,紙を漉く工程がある.この工程は抄紙プロセスと呼ばれている.水は網目を通過して,パルプは長網の網目を通過できずに長網の上に残る.その際に,長網が移動しながら振動する現象が現れたが,どのようなメカニズムで発生しているのか分からなかった.
そこで,本年度の本研究では,この長網が振動するメカニズムの解明に主として焦点を絞り研究を行った.特に,振動発生にどのパラメータが主な要因であるかを実験的に検討することを主目的とした.スケールモデルにあっては,長網の剛性がほとんど無視できる程度に小さいポリエステル製のシートを用いて行った.シートの送り方向の張力および送り速度の影響を検討した.
その結果,張力が増加すると振動の発生が抑えられることを見出した.また,移送速度については,移送速度の増加に伴いシートに流し出す液体量が増加するため,振動も大きくなることか分かった.実機では長網の移送速度とシート上に流し出される液体の流速を正確に一致させて,相対速度を持たないようにしているが,実験では流速を正しく一致させる点については改良の余地がある.
また,理論解析では,シートと流体の運動方程式を導き,シートの静的たわみ,動的な特性について検討している.まず,静的なたわみについては実験値と解析値はかなり良く一致するのを確認できた.

Research Products

• [Publications] 佐藤勇一: "抄紙プロセスで発生する長網の振動" 日本機械学会論文集(C編). 64-628. 62-68 (1998)
• [Publications] 佐藤勇一: "抄紙プロセスで発生する流体関連振動" 日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演論文集. 97-37. 141-144 (1997)
• [Publications] 佐藤勇一: "抄紙プロセスで発生する流体関連振動" 日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演論文集. 97-10,Vol.B. 118-121 (1997)