| 研究課題/領域番号 |
63850135
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
資源開発工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
益山 忠 東北大学, 工学部, 助教授 (30005459)
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| 研究分担者 |
畠山 信夫 東北大学, 工学部, 教務系技官 (40159091)
高橋 弘 東北大学, 工学部, 助手 (90188045)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1989年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1988年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
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| キーワード | エアリフトポンプ / ジェットポンプ / マンガン団魂 / 揚鉱システム / 気液固三相流 / マンガン団塊 |
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| 研究概要 |
1.研究目的:本研究はエアリフトポンプとジェットポンプとの連合運転によるマンガン団魂揚鉱システムを開発し、マンガン団魂揚鉱システムに資することを目的としたものである。
2.研究計画:上記の目的を達成するため、下記の計画を立て実施した。(1)エアリフトポンプの揚水特性に関する数値シミュレ-ション、(2)気液固三相流の管内流れの基礎式、(3)気液固三相流の流動様式判別方法、ならびに(4)エアリフトポンプとジェットポンプとの運合運転による揚水特性について検討する。
3.研究成果:(1)エアリフトポンプの揚水特性を数値シミュレ-ションにより検討するためには、管壁の粗度を考慮した摩擦損失比ならびにドリフト速度に関する相関式を与える必要があることが分った。さらに、スラグ流、フロス流にて揚水されている場合について数値シミュレ-ションを行った結果、公害資源研究所で行われた200m立型水槽実験結果を説明しうることが分った。(2)局所における気液固三相流の基礎方程式を特性関数を用いて定式化し、半径方向の分布を考慮に入れた一次元基礎方程式を提示しえた。なお、この基礎方程式を応用するためには、各相のドリフト速度、分布パラメ-タならびに壁面における応力、熱流束などの構成方程式を与える必要があることが分った。(3)垂直円管内気液固三相流の差圧変動の確率密度関数分布と流動状態との関係を調べた結果、気泡流では単峰分布を呈し、またスラグ流では双峰分布を示すことが分った。さらに、この分布の相違を基に流動状態の判別を客観的に行いうることが明らかになった。(4)エアリフトポンプとジェットポンプとの連合運転による揚水特性ならびに連結順序について実験的に調べた結果、エアリフト・ジェットポンプ方式の方がジェットポンプ・エアリフト方式より揚水特性において優れていることが分った。
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