2006 Fiscal Year Annual Research Report
微粒子を含む液体における電気二重層の作用と伝熱制御
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17560177
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
青木 和夫 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60115095)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤堀 匡俊 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (10303182)
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| Keywords | 電気二重層 / 微粒子 / 電気泳動 / 誘電泳動 / 電磁場 / 凝固 / 乾燥 / コロイド |
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| Research Abstract |
本研究は,電気二重層のもつ2つの作用である電気泳動・電気浸透と関連する界面動電現象の誘因作用と粒子間に働く電気二重層の重なりにより生じる電気二重層斥力の作用に対し,対応する伝熱現象を電気二重層と関連づけて取り扱うもので,電解質水溶液の凝固および粒子層の脱水・乾燥を対象に以下の成果を得た。
(1)ガラス粒子-塩化ナトリウム水溶液,塩酸および水酸化ナトリウム水溶液の凝固実験を行い,水溶液濃度と限界凝固速度の関係を実験的に明らかにし,電気二重層の違いによる粒子の掃き出し・捕捉現象を明確にした。
(2)アルミナ粒子-塩化ナトリウム水溶液,塩酸および水酸化ナトリウム水溶液の凝固実験を行い,水溶液濃度と限界凝固速度の関係を実験的に明らかにし,粒子の掃き出し・補足現象に及ぼす電解質濃度および表面電位の効果について明らかにした。
(3)凝固層と粒子間に働く電気二重層斥力に対し,DLVO理論を基礎とした取り扱いを示し,粘性抵抗力,重力を加えたモデルにより限界凝固速度を理論的に求め,実験結果との比較検討を行った。
(4)種々の粒子および水溶液において,飽和および不飽和状態における電気伝導度を水分含水率と関係づけて実験的に明らかにするとともに,不飽和状態に適用できる電気伝導度の構成式を作成した。
(5)電気浸透流とダルシー流を組み合わせた飽和浸透流に関する基礎的取り扱いを不飽和粒子内の電気浸透流に拡張し,粒子周りの液膜量,液膜の存在形態および電気二重層の重なりを考慮したモデルを提示し,不飽和電気浸透流に対する理論を示した。
(5)シリカ粒子およびベントナイト粒子層の電気浸透脱水および乾燥実験を行い,電場強度および電極位置の効果について実験的に明らかにした。
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Research Products
(2 results)
