| 研究課題/領域番号 |
08455353
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
小川 浩平 東京工業大学, 工学部・化学工学科, 教授 (00016635)
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| 研究分担者 |
吉川 史郎 東京工業大学, 理工学国際交流センター, 助教授 (40220602)
黒田 千秋 東京工業大学, 理工学国際交流センター, 教授 (80114867)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 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 |
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1997年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1996年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
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| キーワード | 攪拌槽 / 通気攪拌槽 / 混合度 / 情報エントロピー / インパルス応答 / 撹拌槽 / 通気撹拌槽 / 通気撹拌 / 乱流 |
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| 研究概要 |
攪拌槽内の混合現象については多くの研究があるが、その混合機構の詳細については未だ明確にされていない。工業的に重要な混相系攪拌槽内のそれについてはより多くの問題が残されており、とくに通気撹拌槽内の気液混合機構については全く解明されていないといってよい現状である。通気攪拌槽内には、混合開始から十分時間が経った後も、吸収された気体の液中濃度斑が存在することが確認されている。
そこで本研究では通気攪拌槽内の混合機構に注目し、CO_2ガスをトレーサーガスとして用い、従来ほとんど試みられていないインパルス状にトレーサーガスを液に注入し吸収させる応答実験を行い、液に吸収されたCO_2ガスの槽内液中濃度分布の経時変化を電気伝導度法により測定し、情報エントロピーに基づく混合度の経時変化を求めることにより、通気攪拌槽内の混合過程に関する基礎的知見を得ることを主たる目的とした。
その結果、算出された混合度と経過時間の関係から混合過程は、ガス注入後に気泡が上昇して翼へ到達するまでの上昇流の効果が顕著な段階、翼から吐出される液が槽内を1循環するまでの循環流の効果が顕著な段階、そして循環流とともに変動流の効果も顕著となる段階の3段階に分けられることが明らかになった。さらに、通気撹拌槽内の混合速度は翼回転数と理想的混合状態と実際の混合状態の差の積に比例し、それらは混合過程に依らず一定の式形で表されることがわかった。
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