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気泡導入式液体サイクロンによる油性排水の分離特性について検討することを目的とした。サイクロンは、エンジンの潤滑油中の微細気泡を除去するなどのために製作されたもので、通常のサイクロンとはやや異なる構造をもつ。すなわち通常のサイクロンの空気コアに相当する箇所に、細孔を有する円管が設けられており、オーバーフローが流出する。またアンダーフローは円錐部に開けられた細孔より流出する。
基本的な性能を調べるために、微細油滴を含むモデル排水を用いて、気泡を導入しない場合の分離試験を行った。その結果、オーバーフロー側に流出する油分量と全流入油分量との比で定義される油分除去率は、オーバーフローとアンダーフローとの流量比、すなわちスプリット比が0.35近傍で最大値約80%をとった。流入油滴の平均径は30〜70μmの間にあった。また除去率は、入口平均油滴が同一であれば、原液流量の増加とともに増大した。これは、分離限界粒子径が原液流量の1/2乗に反比例して減少するためであり、通常の液体サイクロンと大差のない特性を示した。
気泡導入下の油分除去率はスプリット比および気体吹き込み流量の増加とともに増大し、気体流量が多い場合には、スプリット比約0.5において最大90%に達した。しかし低気体流量下では、除去率はスプリット比によらずほぼ0.5で一定となり、気体吹き込みによる効果はほとんど見られなかった。これは、気体吹き込みにより、むしろサイクロン内の乱れが増し、遠心効果を弱める方に働いたことによると思われた。また気体流量の大なるところで、除去率がスプリット比の増大とともに向上したのは、オーバーフロー側に流出する大量の気泡の流れに油滴が同伴したためと推測される。以上の結果に基づき、サイクロン内の液体回転流に気泡が同伴する場合についてのモデル化を行うことにより分離機構について考察した。
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