| 研究課題/領域番号 |
07650885
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三浦 隆利 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60111259)
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| 研究分担者 |
古畑 朋彦 名古屋大学, 高温エネルギー変換センター, 助手 (80261585)
青木 秀之 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40241533)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
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| キーワード | 製鉄用高炉 / レースウェイ / 摩砕 / 同体摩擦試験 / 粉生成速度 / 離散要素法 / 粉生成量推算モデル / 高炉レースウェイ / 高速化 / コ-クス / 三次元解析 / コースク |
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| 研究概要 |
本研究は製鉄用高炉下部のレースウェイ近傍にて、コ-クス粒子の旋回により生じる粒子同志の摩砕により発生する粉生成量の予測を最終目標とし、コ-クスを始めとする、脆性材料から成る粒子群の流動に伴い生じる粉生成量を、流動解析に基づき推算する数学的モデル構築を目的としている。
同種の材料により同体摩擦試験を実施し、試料物体間の相対速度と接触圧力の関数として粉生成速度を定式化した。粉生成速度は相対速度に比例し、接触圧力に対し単調に増加する。また、材料の気孔率による影響を大きく受ける事が判明した。
次に粒子群流動が安定して発生する、小型回転ドラム内石膏粒子群の流動解析に離散要素法を適用し、高精度な解析結果を得た。また解析領域を格子へ分割して時間的・空間的平均化を施し、従来の粒子群流動解析手法として採用されて来た、粒子群を連続相と見たてた場合と同様の解析値を得る事にも成功した。
同体摩擦試験により得られた粉生成速度式を利用した、粉生成量推算モデルを二種考案した。一方は離散要素法の様な解析手法を対象としたものであり、もう一方は粒子相を連続体と見なす様な、従来の解析手法を対象としたものである。これらモデルを回転ドラム内石膏粒子群の流動解析へ適用し、粉生成量の推算に成功した。
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