2019 年度研究成果報告書

集塵プラント用サイクロンの設計に関する調査研究

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06136
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関	高知工業高等専門学校
研究代表者	竹島敬志高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 教授 (10179632)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	機械要素 / 微粒子操作 / 固気二相流 / 流体計測 / 数値シミュレーション
研究成果の概要	実際の集塵プラントに使用されている比較的大型で、含塵空気流量が多い円錐型サイクロンの設計に関する基礎データを得ることを目的として、過去の円錐及び円筒型サイクロンの研究で報告されている集塵及び分級性能の向上を図るための構造及び構成について、集塵及び分級実験とOpenFOAMによる流体解析を実施して、それらの結果を比較検討することで、サイクロン内部の流れの状況と集塵及び分級性能との関係について調査を行い、有用な設計指針が得られた。結果として、分級領域の広さを変えた円錐型サイクロンについて、サイクロン内部の流れの状況と集塵及び分級性能との関係を明らかにした。
自由記述の分野	設計工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	サイクロンについて、県内外の企業からの技術相談が継続してあり、更なる高性能化についての要望もある。製作コストが安く、またメンテナンスが容易なサイクロンの形状に関する要望も多い。この成果は、設計における試作段階で、流体解析を利用し、その結果をもとに集塵及び分級性能を把握することができるので、サイクロンの設計や試作のコスト削減等に結びつけることができ、地域社会等への還元が期待できる。