2009 Fiscal Year Annual Research Report
化学反応を伴う高濃度スラリー系多分散固気液三相気泡流のモデル化と計算技術の開発
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21360084
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
冨山 明男 Kobe University, 工学研究科, 教授 (30211402)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細川 茂雄 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (10252793)
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| Keywords | 混相流 / スラリー |
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| Research Abstract |
化学的に天然ガスを灯油・軽油などの液体燃料に転換する天然ガス液化技術(GTL : Gas To Liquid)では,FT(Fisher-Tropsh)合成反応,すなわち微粒子を固体触媒とする高濃度スラリー内の固気液接触反応が要となる.本研究では,各種化学反応塔内スラリー系固気液三相反応性流れの汎用計算技術の開発に必要な,(1)スラリー系固気液三相気泡流の三次元熱流動計算手法の開発,(2)気泡の合体及び分裂特性に及ぼす粒子性状及び流体物性の影響のモデル化,(3)FT反応モデルの構築,(4)単純形状気泡塔内スラリー系固気液三相気泡流の流動特性に関する実験データベースの構築を目的とする.
本年度の実施内容は以下のとおりである.(1)多流体モデルと界面追跡法をハイブリッド化した多分散気液二相気泡流計算手法をスラリー系固気液三相気泡流計算手法に改良した.(2)電気伝導プローブによる高濃度スラリー内の気泡計測手法を確立した.この際,気泡を外部から観察可能な小規模狭並行平板を用いた実験装置を製作し,プローブ計測と可視化計測の比較から,スラリー環境下でも長時間計測可能,かつ気泡径(気泡弦長)を正しく評価できるプローブを開発した.(3)非反応スラリー系固気液三相気泡流に関する試験装置を製作するとともに,前述の電気伝導プローブを用いて粒子の存在が気泡の合体・分裂に及ぼす効果を測定した.(4)スラリー系固気液三相気泡流の液相流速を測定可能な微小液浸レーザドップラー(LDV)プローブを設計・製作した.
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