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2009 年度 実績報告書

高濃度パルプ繊維の分散評価技術の開発と分散流路内流れの繊維挙動

研究課題

研究課題/領域番号 20560173
研究機関近畿大学

研究代表者

角田 勝  近畿大学, 工学部, 教授 (60113403)

キーワードパルプ液流れ / 繊維濃度解析 / 抄紙機 / 混相流 / 濃度むら / ダクト内流れ / 後流
研究概要

地球温暖化防止に関する京都議定書により製紙業界に課せられているエネルギー削減を図るために、高濃度抄紙技術に関する研究を行った。すなわち、抄紙機ヘッドボックスの流れへの適用を考慮して、まずは正方形断面流路内のパルプ液流れを取り上げ、初年度開発した濃度評価技術を用いて濃度分布やその時間的変化情報を取得して、圧力損失と流量の関係に及ぼすパルプ繊維分散の様相について明らかにした。また、超音波流速計と高精度ハイスピードPIVシステムを併用して流れの速度分布を求めるとともに、実機での流れ状態(乱流)において圧力損失と濃度むらとの関わりが深い壁面近傍の水環部内(低濃度流体でなす一種の境界層)の乱れ強さについても測定し、単相水流の場合と比較しつつ調査した。そして、これら濃度分布と速度分布に及ぼす流量(平均流速)と供試パルプ液濃度の影響を明らかにした。ついで、実機においては流路に平板が挿入されてパルプ液の分散が図られ、シート状に噴出されていることから平行流路に分散板を挿入した場合について、パルプ繊維濃度の軸方向変化や濃度むらの度合いを調査した。ここでの分散板の後縁形状には、後縁を直角に切り落としてはく離せん断層を形成しやすい単純平板を取り上げている。その結果、分散部上流での流れパターン、すなわち挿入板壁面上に形成される水環部の流れと後縁でのはく離せん断層との絡み合いで、後流領域のパルプ液は複雑な挙動を呈することを明らかにした。
以上、これらの成果は、当初掲げた平成21年度の目標を概ね達成している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] ダクト内パルプ液のパルプ繊維濃度の測定と流れ特性2010

    • 著者名/発表者名
      角田勝, ほか1名
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編) 76

      ページ: 35-41

    • 査読あり
  • [学会発表] 製紙用パルプ液の流動への工学的アプローチ2010

    • 著者名/発表者名
      藤本太郎, ほか1名
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 平板後流領域におけるパルプ繊維の挙動2010

    • 著者名/発表者名
      蒲原隆浩, ほか2名
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国学生会第40回講演会
    • 発表場所
      広島工業大学(広島市)
    • 年月日
      2010-03-05
  • [学会発表] 抄紙機ヘッドボックス模型内のパルプ液流れ2009

    • 著者名/発表者名
      藤本太郎, ほか1名
    • 学会等名
      日本混相流学会年会講演会2009
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2009-08-09

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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