| 研究課題/領域番号 |
01550152
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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 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
富田 侑嗣 九州工業大学, 工学部, 教授 (60039104)
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| 研究分担者 |
津田 時範 九州工業大学, 工学部, 助手 (10039109)
橘 武史 九州工業大学, 工学部, 助教授 (50179719)
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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 |
600千円 (直接経費: 600千円)
1990年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 水力式カプセル輸送 / 所要動力低減 / カプセル形状 / 水溶性高分子 / カプセル速度 / 圧力変動 / 特性曲線法 / 抵抗減少 / カプセル質量 / カプセル投入周期 / 圧力変化 / 異種カプセル混合投入 |
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| 研究概要 |
1.内径40mm、全長28mの水平直線管路で定水頭方式で実験を行った。カプセルは車輪付きで、外径36mm、全長180mmで、質量はおもりで585gまで調節可能とした。形状は前後端を球、円錐、又は平面の何れかとした。一回の実験で6個のカプセルを回転投入器で管路に一定時間間隔で投入した。管に沿う7点の壁圧の時間変化、管終端の水流量の時間変化及び15個のフォトセルで各カプセルの軌道を測定した。水流摩擦減少剤としてポリエチレンオキサイドを使い、その500ppm水溶液を投入器上流の管中心から注入した。
2.特性曲線法によって平面伏カプセルの種々の実験条件に対応されて数値計算し、個々のカプセル軌道などについて良好な一致を得た。
3.水流のみの場合、輸送管入口でカプセル投入周期に合わせて1〜5秒の圧力変動を与えて、管摩擦係数を測定した。管レイノルズ数が3万程度で、周期が小さいとき、管摩擦係数は滑面管に対して増加傾向を示した。
4.カプセル速度は水速度より大きく、一般に重いカプセルは軽いものより遅く、混合投入でもその影響が出た。形状では球、円錐、平面の順で若干遅くなったが、混合投入では形状によらず何れも同じ速度になった。
5.カプセル投入による圧力変動は、投入周期が短いほど小さく、相対的な圧力変動は下流程大きい。また、重いカプセルほど大きく、質量の異なるカプセルを混合投入した場合、大きな変動を発生するものによって支配され、形伏については、平面形状のものが最も大きいことが分かった。
6.球形の場合、水流量が大きいとき、全圧力損失は水のみの場合より減少した。所要動力の低減には水流の摩擦減少剤の使用が最も効果的で、平面形状の場合、同じ水頭で1.5倍程度の速度上昇を得た。
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