| 研究概要 |
空気輸送システムの設計や運転において最も重要な最適輸送流速を単一粒子を輸送した場合の粒子の流動様式から容易に予測できるようにすることを目的としている.管径10mmと管径30mmの実験管路を使用した実験からサルテーション速度の定義を行いその値を求めた.またそれぞれの場合に関して粒子運動の計算を行い以下の結果が得られた.
(1)Zenzの定義に従えば,使用した3種類のプラスチック粒子に関しては,管径に対する粒径の直径比がどちらの場合に関してもおおよそ粒子の終末沈降速度から粒子運動が管底部での衝突反発運動から主に浮遊運動へと変化することから,粒子の終末沈降速度をサルテーション速度と定義できることが分かった.ただし,ステンレス粒子の場合は本実験範囲の問題で定義できなかった.
(2)全ての粒子は気流速度が粒子の終末沈降速度以下でも十分輸送される,(3)直径比が0.6の場合はステンレス粒子を除いて無次元粒子速度はほぼ終末沈降速度までは気流速度の増加と共に増加するが,それよりも大きくなれば殆ど一定か一定値に漸近する,(4)直径比が0.2の場合は全ての粒子の無次元粒子速度は気流速度とは無関係でほぼ一定である,(5)気流速度が10m/s以上では粒子速度は直径比が大きい方が大きい,(6)どの粒子の回転数にも最大値が存在し,粒子密度が大きいほど最大値での気流速度が大きい,(7)粒子の通過時間間隔は気流速度が小さいほど大きい,(8)本計算によって直径比がある程度小さい場合は粒子運動を定性的にも定量的にも説明できる,(8)粒子運動を計算によって説明するためには特に粒子と管壁との動摩擦係数を正確に測定し見積もる必要があること,が分かった.
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