1996 Fiscal Year Annual Research Report
霊子エネルギー差を利用した管内固気二相流の粒子流量計測
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08455355
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
増田 弘昭 京都大学, 工学研究科, 教授 (90026310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松坂 修二 京都大学, 工学研究科, 講師 (10219420)
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| Keywords | Electrification / Gas Solids Flow / Electric Current / Particle Charge / Mass Flow Ratio |
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| Research Abstract |
本研究は、電子エネルギー差を利用して粒子が管壁と衝突するときに生じる電荷移動量を管内固気二相流の粒子流量計測に応用するものであり、試料粉体として質量基準中位径3.4μmから320μmまでの数種類の鉱物系粉体を用いて管内帯電基礎実験を行った。粗粒子では混合比1以上でも検出管から発生する電流は混合比に正比例するが、微粉体では混合比の増加にともなって発生電流の増加率は徐々に低下し、単位質量流量あたりの発生電流I/Wと単位質量あたりの粒子の電荷q/mの関係が正の係数をもつ帯電特性ラインから下方に外れる傾向を示した。これは、混合比の増加とともに粒子と壁との衝突効率が低下するためと考えられる。したがって、効率を理論式に導入することによりI/Wとq/mの関係を説明できるが、本計測法をミクロンオーダー以下の微粉体に適用する場合、混合比0.01程度以下に限定しなければならない。次に、静電粉体塗装などに用いられる高分子系粉体(質量基準中位径33μm)について実験を行った。粒子径が数十ミクロンになると混合比1程度まで問題はないが、高分子系粉体は金属のように表面の硬い壁には融着して塗膜を形成しやすことが分かり、これを回避するため、粒子の衝突エネルギーを緩和させやすい比較的柔らかい高分子系の検出体の使用を試みた。PTFEは付着物を形成しにくく、しかも強い負の帯電性を示すため、検出体として有効と考えられたが、PTFEの自己帯電によって逆パルス電流を放出しやすく、そのままでは検出体に使用できないことが分かった。そこで、カーボンを混入してPTFEの導電化を図ることにより自己帯電を防いだ結果、安定した電流が得られ、除電効果を備えた高分子系検出体が本計測法に有効であることが分かった。次年度は、仕事関数の異なる導電性高分子材を直列に組み合わせることにより計測性能を評価する予定である。
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Research Products
(1 results)
