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超音速旋回流を利用したコンデンセートガスの分離に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420116
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関佐賀大学

研究代表者

瀬戸口 俊明  佐賀大学, 佐賀大学海洋エネルギー研究センター, 教授 (90145186)

研究分担者 松尾 繁  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60229424)
塩見 憲正  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80284610)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード超音速旋回流 / コンデンセートガス / 非平衡凝縮 / 気液分離 / 数値計算
研究成果の概要

本研究は,凝縮性気体が加速膨張する際に生ずる均一凝縮現象と超音速環状旋回流の組み合わせによる流動場内の液相の挙動を調べることを目的としている.本研究より,旋回を有する場合,凝縮開始点が上流側へ移動すること,また装置出口近傍アウター壁側に液相が寄る傾向が顕著になること,さらに装置入口半径や装置下流開き角を大きくすることも液滴を寄せる効果があることを示した.また,流れに固体微粒子が含まれる場合の非均一凝縮による液相の挙動は,均一凝縮の場合の挙動とほぼ同様になることを示した.結論として,凝縮現象と旋回流の組み合わせにより凝縮性気体の分離・抽出ができること,また装置小型化の可能性を示した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Andong National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Chinese Academy of Science(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Andong National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Chinese Academy of Science(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Annular Supersonic Swirling Flows with Heterogeneous Condensation2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Fukushima, Shigeru Matsuo, Norimasa Shiomi and Toshiaki Setoguchi
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science

      巻: 25 号: 6 ページ: 518-525

    • DOI

      10.1007/s11630-016-0893-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 非平衡凝縮を伴う超音速環状旋回流に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      松野雄飛,瀬戸口俊明,松尾繁,塩見憲正,福島悠介
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 43 ページ: 495-502

    • NAID

      130006342370

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Nozzle Inlet Shape on Annular Swirling Flow with Non-Equilibrium Condensation2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Fukushima, Shigeru Matsuo, Toshiaki Setoguchi, Norimasa Shiomi, Tokitada Hashimoto, Heuy Dong Kim, and Shen Yu
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science

      巻: 24 号: 4 ページ: 344-349

    • DOI

      10.1007/s11630-015-0793-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of Heterogeneous Condensation on Swirling Flows in a Supersonic Annular Nozzle2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Fukushima, Shigeru Matsuo, Ryuta Murakami and Toshiaki Setoguchi
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Experimental Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2017-05-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非均一凝縮を伴う超音速環状旋回流に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      福島悠介,松尾繁,村上竜太,瀬戸口俊明
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第70期総会・講演会
    • 発表場所
      佐賀大学理工学部 (佐賀)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 非平衡凝縮を伴う超音速環状旋回流の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      福島悠介,松尾繁,塩見憲正,瀬戸口俊明
    • 学会等名
      第94期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学工学部(山口)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Heterogeneous Condensation on Annular Swirling Flow in a Supersonic Nozzle2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Fukushima, Shigeru Matsuo, Norimasa Shiomi and Toshiaki Setoguchi
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非平衡凝縮を伴う超音速環状旋回流に及ぼすノズル形状の影響2016

    • 著者名/発表者名
      福島悠介,松尾繁,橋本時忠,瀬戸口俊明
    • 学会等名
      平成 27 年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(黒髪南地区)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Nozzle Inlet Shape on Annular Swirling Flow with Non-Equilibrium Condensation2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Fukushima, Shigeru Matsuo, Toshiaki Setoguchi, Norimasa Shiomi, Tokitada Hashimoto, Heuy Dong Kim, and Shen Yu
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
    • 発表場所
      Lerici, Italy
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-Equilibrium Condensing Flow with Swirl in a Supersonic Nozzle2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Setoguchi, Shigeru Matsuo, Mohammad Mamun, Yusuke Fukushima, Norimasa Shiomi, Yuhi Matsuno, Heuy Dong Kim
    • 学会等名
      The 6th BSME Internaional Conference on Thermal Engineering
    • 発表場所
      Islamic University of Technology (IUT), Board Bazar, Gazipur, Dhaka
    • 年月日
      2014-12-19 – 2014-12-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 非平衡凝縮を伴う超音速環状旋回流に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      松野雄飛,瀬戸口俊明,松尾繁,塩見憲正,福島悠介
    • 学会等名
      ターボ機械協会大分講演会
    • 発表場所
      大分工業高等専門学校
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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