| 研究課題/領域番号 |
02650482
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属製錬・金属化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
井口 学 大阪大学, 工学部, 助教授 (00043993)
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| 研究分担者 |
植村 知正 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (70029536)
森田 善一郎 大阪大学, 工学部, 教授 (80028969)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| キーワード | インジェクション冶金 / 流速計 / 溶融金属 / 鉄鋼製錬 / 流動速度 / 抵抗係教 / Fluid Flow Velocity |
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| 研究概要 |
初年度では大型風洞を用いて乱れ強さが約15%に達する格子乱流場における抵抗係数C_Dを測定した。球の直径は50.1mmから150mmまでの4種類である。球への近寄り流れの速度は熱線風速計で測定し、出力をマイクロコンピューターで処理して平均速度と乱れ強さを求めた。また乱れのスケールは高速フーリエ変換器(FFT)を用いて決定した。これらの結果に基づき、抵抗係数C_Dに及ぼす乱れ強さと乱れのスケールの影響を調べ、標準抵抗係数の適用範囲を明らかにした。
次年度は実際にプローブを作製して、抵抗係数が標準抵抗係数に従う範囲内で空気噴流、水噴流の流速を測定した。検定は熱線風速計およびレーザードップラー流速計を用いて行った。偏差は前者については±5%、後者については±10%であった。さらに円筒容器内の水-空気系ならびに水銀-空気系の底吹き気泡噴流中の液体速度を本プローブを用いて測定し、その妥当性を確認した。
最終年度は耐火レンガとステンレス浴槽を用いて円筒形の浴を作製し、プローブを夕ーンテーブルの回転腕に取り付け、約70℃から数100℃にわたるウッドメタル浴内を旋回させ、検定を行い、支持棒の影響を明かにし、実用化への目途をたてた。また連続鋳造モールドの水モデルを用いて、モールド内に本球抵抗プローブを浸漬し、流速測定を行い、その結果をレーザードップラー流速計による測定値と比較して妥当性を検証した。レーザードップラー流速計による測定値との偏差は±15%以内であった。さらに標準定数に基づくk-ε乱流モデルを用いた数値計算結果と比較し、自由表面が存在する場合にもこの乱流モデルが十分な精度で適用できることを確認した。現在、実操業におけるモールド内の溶鋼の流動速度の測定を試みている。
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