| 研究概要 |
微粒子槽内クラスターの形成において吹き込むガスの運動量(外部力)が粒子クラスターの形成メカニズムに多大なる影響を与える。前年度に引き続き、加圧下における充填層内の単一ノズルから生成した気泡による粒子クラスターの成長及び崩壊に関連して、その被影響因子の1つである温度への影響を見るため気泡流動層内に鉛直伝熱面を設置しその周りの温度場の特性を調べた。そして温度環境と微細粒子(100,200,400マイクロメータ)の粒子挙動、クラスター形成と層内圧力、層高、ガラスビーズ粒子径、ガス流速が与える影響などの諸関係を実験的に調べることで槽内環境と粒子クラスター形成のメカニズムに関する考察を行った。その結果、温度場には充填層高70〜90[mm]の範囲では粒子クラスター形成の顕著な影響は見られないこと、加圧することによりその影響が顕著に現れること、また流速(ここでは、最小流動化速度で基準化した速度比)によりその形成が崩壊に変わり、伝熱面温度的には極小値をとる速度比が存在すること、また粒子径に依存しその崩壊の開始位置が早まることなど貴重なデータが得られた。加圧条件下における粒子クラスターは一般に小さなものとなり、また吹き込みガスにより気泡成長が促されるという(400マイクロの場合)、これが流動層伝熱の促進をもたらすものと思われる。粒子クラスタの形成が伝熱促進をもたらすかどうかは更なる精査が必要だが、粒子の種類(A,B)に依存した発生気泡の大きさ(粒子クラスターに関連)や上昇速度と熱伝達との関係は密接でこれを制御することで熱伝達が制御できる。また、本実験範囲内の狭い条件ではあるが最大熱伝達整理式が得られた。
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