| 研究課題/領域番号 |
06650865
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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 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 慶応義塾大学 |
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研究代表者 |
柘植 秀樹 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70051688)
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| 研究分担者 |
寺坂 宏一 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (00245606)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1995年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 微小重力 / 気泡 / 気泡生成 / 気泡生成モデル |
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| 研究概要 |
宇宙空間での気液・気液固接触装置開発の基礎研究として、10^<-3>g_E(地球上の重力:g_E)レベルの微小重力下での単一孔からの気泡の生成挙動を実験的に明らかにし、気泡生成モデルによる気泡生成挙動の予測結果と比較検討することを目的として、著者らは平成6年および7年に合計9回の北海道無重力実験センター(JAMIC)の落下塔により、微小重力環境下で単一ノズルからの液中への気泡生成実験を行った。この実験では液中にガス吹き込み用オリフィスやノズルを設置した小型気泡塔を用い、気泡の生成状態を8mmビデオカメラで撮影できる実験装置を作製した。本装置により、オリフィスやノズルの向き、孔径および濡れ性、液物性、吹き込みガス流量などを変化させ、微小重力下、静止液中での気泡生成状態を観察した。また、著者らが提出した地上重力下での気泡生成状態をよく推定できる非球形気泡生成モデルを無重力下に対して適用し、実験結果との比較検討を行い、実験結果をよく説明できた。
更に、液中への気泡分散をより効果的に行う方法として流動場での気泡生成実験用装置を作製した。気泡塔内の気泡吹き込みノズルの方向に対して、十字流および並流の液流動場をポンプにより生成させ、気泡の離脱を促進させ、その様子を8mmビデオカメラで撮影し、同時に蓄気室内の圧力変化を圧力センサーで測定することにより、気泡生成状態を解析し、効率よく独立気泡を生成させうることを見い出した。当初予定していた化学工学会の「宇宙環境利用のための化学工学」研究会の相乗り実験が終了してしまったために、少ない実験回数でより多くの実験結果を得るために、同時に複数の操作条件で実験が行えるように実験装置を工夫した。また、当初計画していた懸濁液中での気泡生成実験に関しては、実験回数の制限のため実施できなかった。
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