研究課題
エネルギーをはじめとする分野への応用が進みつつある、循環流動層内の固気混相流構造を実験的、および、理論的観点から以下の順に解明した。1.前年度に導入した高速度ビデオ・レーザーシート光源システムを用いて、種々の操作条件下で内径200mmの循環流動層ライザー部の固気混相流を可視化し、高速度ビデオ画像を蓄積した。2.1で得た画像にシート光源の広がりや傷消しの補正を加え、粒子濃度に対応した輝度をもつ画像を得るための方法論を確立した。3.画像面に垂直な方向に、レーザーシートをスキャンさせて得た複数枚の画像に2つの画像処理を施したのち組合せ、固気混相流の3次元像を可視化ソフトウェアを用いて作成した。これをもとに粒子クラスター構造の3次元的特徴をガス流速毎に捉えた。4.2で得た画像のフラクタル解析を行い、ガス流速や粒子循環流量のクラスター構造に及ぼす影響の定量化を試みた。5.粒子クラスターに働く流体抗力と圧力損失のつりあいより、粒子性状、空間率、および、操作条件からクラスター径、および、クラスター内粒子分率を推算するモデルを展開し、実測値と比較した。以上の画像処理、および、モデルの数値計算は本年度導入したワークステーション(HP9000シリーズ715/64)により行った。
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