| 研究課題/領域番号 |
07650890
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
内田 重男 静岡大学, 工学部, 教授 (10023194)
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| 研究分担者 |
前澤 昭禮 (前澤 昭礼) 静岡大学, 大学院電子科学研究科, 助手 (20209365)
岡村 静致 静岡大学, 工学部, 教授 (20022014)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1995年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 懸濁気泡塔 / 超音波 / ホールドアップ / 流動様式 / 伝搬時間 / 伝播時間 |
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| 研究概要 |
超音波法の基礎として固液、気液及び気液固系における粒子及びガスホールドアップと超音波の伝搬時間差(音速変化)及び減衰との関係を解析し、その関係式を理論的に導き、実験結果と比較したところ、良好な一致を示した。またその関係式を利用して、一種類の周波数のみの超音波パルスの音速変化と減衰を注目することによって山相系における粒子及びガス各ホールドアップの同時測定方法を提案し、検証した。三測定法の実用化のために、測定パラメータとなる粒径、気泡径及び使用周波数の影響について調べた。
上記の新しい超音波法を利用して懸濁気泡塔内の塔径方向の粒子及びガス濃度分布を測定した。塔内の粒子の濃度分布のメカニズムについて説明する際、粒子に働く揚力の作用、粒子と気泡又は気泡ウェーク及び粒子と渦との相互作用について考察した。測定結果から得られた気泡の分布状態より、懸濁気泡塔内の流動様式を考察した。気泡は旋回しながら上昇し、塔内の流動領域は旋回渦流動領域、高速気泡流動領域、中心流動領域及び下降流動領域の四つに分けられた。粒子は旋回渦流動領域と高速気泡流動領域との間、または高速気泡流動領域と下降流動領域との間に最も濃度が高い。
粒子及び気泡の分布の測定結果を説明するために、本研究では初めて気泡ウェーク・拡散モデルを提案した。本モデルは懸濁気泡塔または三相流動層の流動解析のためによく用いられる気泡ウェークモデルと気液または固液系における気泡または粒子の分布の解析によく用いられる気泡及び粒子拡散モデルを併合し、三相系における粒子及び気泡の分布の解析に用いた。モデルによる計算と超音波法による測定結果は良好な一致を示した。
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