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2015 年度 実績報告書

流動層流動特性モデル化における基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420798
研究機関東京大学

研究代表者

石束 真典  東京大学, 生産技術研究所, 研究員 (10386716)

研究分担者 甘蔗 寂樹  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10544083)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード流動層 / 流動特性 / 等価回路 / モデル化
研究実績の概要

H27年度は、流動層流動特性モデルのモジュール化と集積化の検討を実施した。
昨年度までの等価回路モデル化により得られたモデルのモジュール化について、集積化、システムのスケールアップ、起動・停止の挙動解析を検討し、モデルによる再現を試みた。また、SPICEによる計算結果をもとに再現性を評価した。三塔式循環流動層型の反応器からなるエクセルギー再生型石炭ガス化炉システムについてモデルの構築を行い、流動特性の実験結果と比較を実施した。さらに、等価回路モデル化手法の計算量について評価した。
循環流動層を構成している流動層についてそれぞれを等価回路モデル化(モジュール化)し、その結合により集積化できることを示した。また、この集積化により得た三塔式循環流動層の流動特性モデルを用いて、実験結果との比較からモデルの流動特性再現性が妥当であること、さらにこのモデルの起動・停止における解析を実施した。
研究期間全体を通じては、流動層の流動特性を等価回路モデルとして記述できることを実験結果との比較を行い示した。得られたモデルを結合することでより複雑な特性を表現できること、さらに、動的特性も表現できることを示した。これらの等価回路モデルを解析するために用いたSPICE処理系では、演算時間においてCFDによる流動層の流動解析に比較して短時間であった。実験結果をもとにも三塔式循環流動層を等価回路モデルの集積化によりモデル化を実施し、その起動・停止を想定した動的な特性をSPICEによる計算結果より得た。その動的特性結果をもとに粒子循環量の制御方法としてパルス状のガス供給を用いる手法を提案した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Modelling of Flow Behaviour at Downer and Riser in Triple Bed Circulating Fluidized Bed Using Equivalent Circuit2015

    • 著者名/発表者名
      Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Yui Kotani, Yasuki Kansha, Atsushi Tsutsumi*
    • 雑誌名

      CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS

      巻: 45 ページ: 889,894

    • DOI

      DOI: 10.3303/CET1545149

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] パルス状ガス供給による循環流動層の粒子循環量制御2015

    • 著者名/発表者名
      石束真典, 水野寛之、甘;蔗寂樹, 堤敦司
    • 学会等名
      第21回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 発表場所
      九州工業大学 戸畑キャンパス 百周年中村記念館
    • 年月日
      2015-12-10 – 2015-12-11
  • [学会発表] Modeling of Flow Behavior at Downer and Riser in Triple bed Circulating Fluidized Bed Using Equivalent Circuit2015

    • 著者名/発表者名
      Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Yui Kotani, Yasuki Kansha, Atsushi Tsutsumi
    • 学会等名
      18th Conference Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction
    • 発表場所
      Kuching, Sarawak, MALAYSIA
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-27
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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