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油処理剤の水中散布における油粒の形状と挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04590
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

研究代表者

宮田 修  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (10450678)

研究分担者 原 正一  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60399524)
亀山 道弘  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40373427)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード油処理剤 / 水中散布 / アスペクト比 / C重油 / 油粒の形状 / 油粒の挙動 / 浮上速度 / 油粒径 / 油粒形状 / 単一油粒 / 油粒群 / 重油 / 界面張力
研究成果の概要

海底から流出する油に油処理剤を投入する目的は,油の微細化により油の浮力を小さくし海中に分散させ2次被害を低減させることにある.一方,微細化できなかった油は,流出条件により粒径や形状を変え海面に到達する.これら油粒の大きさや形状と挙動を詳細に解析し,油処理剤の水中散布方法の最適化を図ることを目的とし,透明な円筒形の水槽底部から油を流出させ,油の粒径や形状変化,浮上速度等の挙動について油処理剤の効果を含めて調査した.その結果を用い,Cliftの分類図に倣い,Re数(レイノルズ数)やEo数(エトボス数),及びMo数(モルトン数)により整理し油粒形状との関連付けを試みた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

油処理剤によってO/W型エマルションである微細化された油粒、油のみ場合の楕円やクラゲのような形状に生成された油の挙動を連続的に示すことにある。一般に、粘性液体中における液滴運動のダイナミクスは、液滴の生成過程や分裂現象では二流体粘度が関与していることが知られており、液滴の自由運動については、モートン数、エトボス数、レイノルズ数で整理できることが知られている。油処理剤が水中で機能した際のM数、Eo数、Re数の3つの定数の関連を明確にすることにより、油と油処理剤の最適な混合条件を見出し油の分散性との相関を従来のWe数のみの関連を超えて解明することに学術的な独創性が存在する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 油の水中挙動に及ぼす油性状の影響2021

    • 著者名/発表者名
      宮田 修,亀山 道弘
    • 雑誌名

      日本マリンエンジニアリング学会誌

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海底から流出する油の浮上に関する実験的研究2019

    • 著者名/発表者名
      宮田 修、亀山 道弘
    • 学会等名
      海上技術安全研究所報告、令和元年第19回研究発表会講演集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 油処理剤の水中散布における油粒の形状と挙動-処理剤を含む油粒の形状と挙動の変化-2019

    • 著者名/発表者名
      宮田 修、亀山 道弘
    • 学会等名
      第89回マリンエンジニアリング学術講演会公演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 油処理剤の水中散布における油粒の形状と挙動 ―粘度による油粒の形状と挙動の変化―2018

    • 著者名/発表者名
      宮田 修
    • 学会等名
      日本マリンエンジニアリング学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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