| 研究概要 |
1.コロナ放電場の電界計算 線対平行平板形電気集じん装置内のイオン流場の電界計算法として, 代用電荷法とDeutschの仮定に基づく電界計算法を組み合わせた数値解析法を開発した. コロナ放電特性, 平板電極上の電流密度および電界強度の実測値と比較して, このイオン流場の電界計算法を有効性を示した. また, この計算法でイオン流場における空間の電界分布を求め, 電気集じん装置における空間電荷効果の影響を明らかにした.
2.集じん装置内の流れ場の解析 イオン流場の電界計算法により求めた空間のクーロン力密度を外力として, 電気集じん装置のダスト粒子がない場合の流れを電気流体力学的に数値解析した. 放電線が1本および2本の場合について流れ場を解析した結果から, 集じん装置内の流線, 渦度および速度分布に及ぼすイオン流場とガス流入速度の影響を明らかにし, 放電線直下の平板電極近傍で渦が発生する過程を示した.
3.電気集じん装置における流れ場の実験 平板間隔20cmの線対平行平板形電気集じん装置を試作し, 集じん装置内の流れ場及び平板電極近傍の渦の発生の過程を, スパーク光源を用いた二面対向法シュリーレン装置により可視化する方法によって実験的に求めた. シュリーレン法において放電線の上流側に装置した熱線からの加熱気流および平板電極に埋設した加熱素子を用いて空気流れに密度勾配を与える方法により流線および平板電極近傍の渦が明瞭に可視化され, 集じん装置内の流れ場に及ぼす正および負極性コロナ放電の影響を実験的に明らかにした. また, 正極性コロナ放電における流れ場は計算結果と近似的に一致し, 電気集じん装置内を本研究の流れ場の解析法で計算できることを実証した. さらに, 放電線が複数本ある場合を含めて, 電気集じん装置内の流れ場を調べることにより, 流れ場の形状に関する相似則について明らかにした.
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