| 研究課題/領域番号 |
01550152
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
富田 侑嗣 九州工業大学, 工学部, 教授 (60039104)
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| 研究分担者 |
津田 時範 九州工業大学, 工学部, 助手 (10039109)
橘 武史 九州工業大学, 工学部, 助教授 (50179719)
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| キーワード | カプセル形状 / 抵抗減少 / 水溶性高分子 / カプセル速度 / カプセル質量 / 圧力変動 / 特性曲線法 |
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| 研究概要 |
実験は最大2mの定水頭方式によって、内径40mm、全長28mの水平直線管路で行われた。カプセルは車輪付きで、外径36mm、全長180mm、前後端形状は球、円錐、平面の何れかとし、質量はおもりで調節し、最大460gとした。6個のカプセルを回転投入器により周期(最小1秒)的に管路に投入した。管路に沿う7点で壁面静圧を、15個のフォトセルでカプセル軌道を、管路終端のロ-ドセルで水流量を測定した。水流摩擦減少剤としてポリエチレンオキサシドを使用し、その500ppm水溶液をヘッドタンクと回転投入器の中間位置で管中心から注入し、カプセル輸送に及ぼす影響を調べた。
2.管レイノルズ数が小さく、変動周期が小さくなると、水流の管摩擦係数は若干増加する傾向が見られた。また、水流摩擦減少剤の注入により、管摩擦が大幅に減少することが確認された。このとき、減少剤の管内平均濃度は20〜30ppmと推定された。
3.球形カプセルについて、大流量のとき水のみの場合より全圧水頭が減少する結果が得られた。車輪なしのカプセルについて同様の結果がカナダのRCAにより報告されている。
4.平面状カプセルについて、2m水頭で投入周期を変えて、摩擦減少剤の効果を調べた。何れの場合も、1.5倍程度のカプセル速度の増加を得た。この方法によって、所要動力の大幅な低減が可能であることが示された。
5.カプセル運動の解析より、車輪付きカプセルでは運動抵抗が小さいので、カプセル質量が特に大きくない限り、等速状態では、カプセル速度は水速度より大きくなることが示された。このことは実験によって、全くの形状のカプセルについて確認された。
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