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多層〓過池を実現するために必要な条件すわなち〓材の粒径、密度、存在比並びに逆流洗浄時膨張率の関係を求めることを目的とし、多成分粒子群の流動・堆積過程として分級・成層状況を解明しようとする本研究において、本年度に得られた成果は次のとおりである。
〈1〉前年度に開発した単独層、混合層の濃度計算法を粒径分布のある粒子群に適用し、その妥当性を実測値との照合により確認した。その結果から、各粒子の単独膨張特性が均一径で表現できるような場合でも混合開始付近の空塔速度範囲では粒径分布の効果が大きいことが示された。
〈2〉単独〓層の積み重ねとして多層〓過池を維持するための上限となる逆流洗浄速度すなわち混合開始空塔速度の推算式を提案した。本式は相隣る上下2層の上層中の最大粒子と下層中の最小粒子によって構成される混合層において、前者の濃度がゼロであるという条件から導いたものである。実験結果によって本式の妥当性を確認するとともに、既往のキャンプらの混合開始条件が混合開始空塔速度を小さく見積もること、また、上層粒子が大きいほど混合開始空塔速度が小さくなにることを示した。
〈3〉多層〓過池の逆流洗浄操作における〓材の完全分離成層条件として(1)流動開始条件、(2)非流出条件、(3)成層条件、(4)非混合条件の四つをあげ、その計算手順を示した。前年度の成果である成層化パターンの予測法は(3)、前記の混合開始空塔速度の推算法は(4)の条件を満たす〓材を選定するために利用されている。(1)と(2)の条件には、従来より多数提案されている流動開始速度式と単粒子自由沈降速度式を用いればよい。
〈4〉現在多用されている多層〓過池〓材に上記の完全分離成層条件を適用し、膨張率を20〜40%に維持するための粒径を求めた結果、砂では約0.04〜0.09cmの範囲、アンスラサイトでは上限が約0.2cm、ガーネットでは下限が約0.03cmと得られた。
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