2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14550149
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
土田 陽一 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (30144190)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中林 功一 愛知工科大学, 工学部, 教授 (90024231)
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| Keywords | 遠心分級 / 湿式分級 / 二段分級 / 準剛体回転流 / 内部流 / 軸対称流 / スチュワートソン層 / エクマン層 |
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| Research Abstract |
1.準剛体回転流を用いた分級方式では,主な分級場はスチュワートソン層である.したがって,分級精度を左右するのはスチュワートソン層の流れ特性であり,これを明らかにすることが重要である.そこで,まず数値解析を行うとともにその結果を基にした理論解析を行って,スチュワートソン層の流れ特性について考察し、以下の主な知見を得た.
(1)本研究の分級実験の範囲においては,準剛体回転流の条件が満足されている.
(2)境界層補正速度成分のエクマン数Eへの依存性を調べた結果,特異摂動展開の因子をE^<1/12>と設定することができることが分かった.
3)円板・円柱形状の回転二重容器においては,理論解と数値解は定性的には一致するが、定量的に若干異なる。しかし、新たに導入したパラメータを調整することにより,理論解を数値解に近づけることができる.
2.これまでの研究では、フィード(原料粉体懸濁液)供給部において給水を行うことにより高い分級精度を得ていたが,給水量の分だけ処理量が少なくなるという問題があった.そこで,給水を行うことなく、高い分級精度をできるだけ維持する分級装置・方法について,流れ場および微粒子運動の数値計算を行って考察し、以下の主な知見を得た.
(1)回転軸に近い内側にフィードと一つのファイン(細粉産物)、外側にコアース(粗粉産物)と二つのミーディアム(中間粉産物)を配するFOF-MCM型分級装置では,Coarseへの微細粒子の混入を防止できない.
(2)回転軸に近い内側にフィードと一つのファイン、外側に二つのコアースと給水部を配するFOF-CWC型分級装置において、外側に新たに二つのMediumの抽出部を設けることにより3つの分級産物を得ることができる.
(3)考察したすべての分級装置において、分級径が大きくなると分級精度は向上する.
(4)遠心効果パラメータを変えることにより、粒径範囲を制御することができる.
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[Publications] Koichi NAKABAYASHI: "Scaling Law of Centrifugal Classification by Almost Rigidly Rotating Flow"Proceedings of the World Congress on Particle Technology 4. (CD-ROM). 8 (2002)
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[Publications] Koichi NAKABAYASHI: "New Multi-stage Centrifugal Classification in Almost Rigidly Rotating Flow"Proceedings of the 15th International Congress of Chemical and Process Engineering. (CD-ROM). 11 (2002)
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[Publications] 土田 陽一: "高精度湿式分級に関する研究"日本機械学会講演論文集. 033-1. 31-32 (2003)
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[Publications] 土田 陽一: "準剛体回転流を用いた2段分級方式の研究"日本機械学会講演論文集. 033-1. 33-34 (2003)
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[Publications] 土田 陽一: "準剛体回転流を用いた2段分級方式の研究"粉体工学会,2003年度春期研究発表会発表論文集. 62-63 (2003)
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[Publications] Yoichi TSUCHIDA: "New Wet-type Centrifugal Classification using an Almost Rigidly Rotating Flow (Double-stage System)"Proceedings of the PARTEC2004 (International Congress for Particle Technology). (CD-ROM). 4 (2004)
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[Publications] 土田 陽一: "準剛体回転流を用いた微粒子分級性能の数値的考察"日本機械学会講演論文集. 043-1. 387-388 (2004)
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[Publications] 土田 陽一: "スチュワートソン層流れの数値的・理論的研究"日本機械学会講演論文集. 043-1. 389-390 (2004)
