| 研究課題/領域番号 |
01550146
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
辻 裕 大阪大学, 工学部, 教授 (10029233)
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| 研究分担者 |
田中 敏嗣 大阪大学, 工学部, 助手 (90171777)
吉岡 宗之 大阪大学, 工学部, 助教授 (10029267)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1990年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1989年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 空気輸送 / プラグ流 / 固気二相流 / 混相流 / 超音波 / 粒子濃度 / 二次空気 |
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| 研究概要 |
鉛直管内をプラグ輸送される粒子群は崩れ易く、その濃度は大きく変動する。プラグ輸送の解析においては粒子濃度は圧力損失を決定する重要なパラメ-タであるので、粒子濃度を知ることは非常に重要である。そこで、超音波を利用する濃度測定法の開発を初年度の主要課題として取り上げた。予め濃度が既知である状態で管内を粒子群を落下させ、濃度と超音波の減衰率の関係を調べる実験を行った。超音波発信素子と受信素子を対向させた場合、送信波として連続波を用いると素子間に反射波の干渉により弱い定在波が形成され、誤差の原因となることが考えられた。そこでこのような定在波が超音波の減衰率の測定に影響するかどうかを調べるため、送信波として連続波を用いる方法の他にバ-スト波を用いる方法についても測定を行った。実験と平行し理論計算も試みた。すなわち、粒子間の相互作用を無視し、粒子による粘性および熱移動による減衰と散乱による減衰を考慮する理論により減衰率の予測が可能かどうか検討した。その結果、かなり広範囲の濃度にわたって理論と実験がよい一致を示すことがわかった。初年度の基礎研究に引続き、鉛直管内プラグ輸送実験管路を製作し、実際にプラグ流を作りその流動状態を観察した。管路は透明管からできた水平部と鉛直部からなり、その間も透明なベンドでつながれている。プラグ生成はベンド部における粒子群の挙動と密接に関連することや、鉛直管内のプラグが水平管のプラグに比べきわめて複雑な挙動を示すことが観察より明かとなった。鉛直管内のプラグは密な充填状態のものから空隙の多いものまでが混在して流れるので、初年度に開発した超音波センサ-が有望であるとの確信を得たが、処理速度に改良の余地が残されていることも明らかになった。
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