| 研究課題/領域番号 |
08651084
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
航空宇宙工学
|
|---|
| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
|---|
研究代表者 |
安藤 公二 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (60002854)
|
|---|
| 研究分担者 |
井戸川 清 北海道工業技術研究所, 資源循環化学研究室, 室長
大平 勇一 , 助手 (00250522)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1997年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1996年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
|
|---|
| キーワード | 微小重力 / 酸素供給システム / 遠心力 / 気液分離 / 濡れ性 / 接触角 / 気泡径 / バイオリアクター / スピルリナ / 炭酸同化 / 気泡の寿命 |
|---|
| 研究概要 |
宇宙ステーションなど閉鎖系環境の酸素供給システム開発を目的として、微小重力下における低遠心力場を利用した藍藻類育成環境の創成の可能性を検討した。
微小重力環境を作り出すために北海道工業技術研究所(高さ10m,HNIRl)及び(株)地下無重力実験センター(高さ500m,JAMIC)を使用した。HNIRIとJAMICの落下塔は微小重力時間がそれぞれ約1.2秒(g_Z/g_0<10^<-3>G)、約10秒(g_Z/g_0<10^<-4>G)である。HNIRl落下塔用の実験装置の寸法は600D×425W×910Hである。JAMIC落下塔用の実験装置の寸法は870D×425W×918H及び425D×425W×918Hである。円筒容器の内径及び容積は0.055〜0.13m、8.5×10^<-5>〜1.3×10^<-3>m^3である。8ミリビデオカメラを容器側方に固定し、落下中の気液界面形状の変化を観察、記録した。落下時刻をテープに記録するため、キャラクタージェネレーターを使用した。
アクリル樹脂製円筒容器に水を入れ、容器ごと回転させることにより、微小重力下にある回転容器内の水ー空気系に容器壁基準で10^<-1>G程度の低遠心力場を与えた。回転容器内の気液系の界面形状を観察、記録した。気液界面形状に及ぼす容器内径、容器回転速度、液量率(液体積/容器容積)、液粘度、表面張力の影響を検討した。藍藻類育成環境として望ましい気液流動状態は中空回転液体層の形成である。すなわち、(1)回転容器中心部に気体が存在し容器壁全面と液体が接触していること、また、(2)上蓋及び底面中央部には液体に濡れていない気固接触面があることである。中空回転液体層形成の可能/不可能が明確に分けられる形成マップを作製した。形成マップにより微小重力下における中空回転液体層形成がWeber数と液量率によって決定できる。形成マップから最適条件はWe=8,V_L/V_T=0.80であった。この条件は動力消費即ち容器回転速度が最小となる。容器を固定し、通気エネルギーを利用して中空回転液体層の形成も試みた。
|
