吸収粒子を含む水乱流を用いた二酸化炭素ガスの高効率吸収・輸送システム

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656149
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 萩原 良道 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (50144332)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 熱工学 / 環境技術 / 低炭素化技術 / 物質移動 / 混相流

研究概要

本研究は、鉛直ダクト内乱流水流に二酸化炭素気泡と二酸化炭素吸着粒子を導入して、二酸化炭素ガスの吸収と輸送および二酸化炭素吸着粒子の輸送を、連続して高効率で行う方法の確立を目的とする。
乱流水流の吸収による二酸化炭素気泡の体積が減少することを明らかにした。二酸化炭素気泡とゼオライト粒子の衝突の画像を撮影し、運動を解析した。気泡周りの温度分布の非接触測定を試みた。フェーズフィールド法を用いて、気泡内の二酸化炭素の静止水への溶解率が時間とともに減少することを予測した。

研究成果

• [学会発表] Interaction among rising bubbles, falling adsorption particles and downward water flow (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Horikane, R. Y amasaki, T . Mimura, A. Kitagawa and Y . Hagiwara
  • 学会等名: 8th International Conference on Multiphase Flow
  • 発表場所: 韓国, チェジュ市, チェジュコンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-27
• [学会発表] Phase-Field 法を応用した水中二酸化炭素気泡の溶解に関する数値計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木下輝彦, 萩原良道, 高木知弘
  • 学会等名: 日本機械学会第26回計算力学講演会
  • 発表場所: 佐賀市, 佐賀大学
  • 年月日: 2013-11-02
• [学会発表] 局所の速度と時間スケールを用いた粒子運動予測に対する実験的検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 萩原 良道, 藤井 秀仁, 北川 石英
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 京都市, 同志社大学
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] Experimental verification for the prediction of particle path and particle Reynolds number using local Stokes number (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hagiwara, H. Fujii and A. Kitagawa
  • 学会等名: 7th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer
  • 発表場所: イタリア, パレルモ市, パレルモ大学
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Motion of descending solid particles and local flow around the particles in downward turbulent water duct flow (Keynote) (2011)
  • 著者名/発表者名: Y . Hagiwara, H. Fujii, K. Sakurai, T . Kuroda and A. Kitagawa
  • 学会等名: ASME/JSME/KSME Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: 浜松市, アクトシティ・浜松コングレスセンター
  • 年月日: 2011-07-25
• [備考]
  • URL: http://www.cis.kit.ac.jp/~kitagawa/