1998 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
09650201
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Research Institution | Kagoshima University |
Principal Investigator |
門 久義 鹿児島大学, 工学部, 教授 (40047634)
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Keywords | 固気二相流 / 火山灰 / 空気噴流 / 壁噴流 / 人工芝 / 清掃機 / 可視化 / 画像処理 |
Research Abstract |
1. 実験方法の概要 降灰除去機のモデル実験装置は,幅約0.3m,長さ約1.6mで可変速のベルトコンベアと集塵機,ルーツブロアから成る。コンベアベルトには人工芝を張り付けたものを用いた。検定されたホッパーから一定量の降灰をベルト上に散布して所定の速度で送り,ホッパーの下流位置で今年度製作した降灰回収装置により回収実験を行った。回収装置内で吹き上げられた降灰の3次元固気流動現象観察するために幅20mmのスリット光で白く着色された降灰粒子を可視化した。回収装置の吸込み管内の平均気流速度が25m/sで粒子速度がかなり高速であったため,撮影にはスチルカメラを用い,ISO感度1600のフィルム,シャッタースピードl/2000〜1/4000秒で撮影し,フィルムスキャナーによりコンピュータに取り込み画像の解析をした。 2. 研究成果の概要 (1) 平成9年度の実験結果に基づいて,吹付け気流による人工芝上降灰微粒子の吹き上がり条件,すなわち飛散開始位置,飛散速度,飛散角度を分析し,吹き上げ微粒子を吸引・搬送するための最適な角度を調べた。そして,清掃速度0.5〜l.0km/h,吹付け流速50〜90m/sの範囲では,45°がほぼ最適であることが分かった。 (2) この分析結果に基づいて,取付け角度45°の吸込み管路をもつ清掃装置を製作した。さらに比較対照のため取付け角度30°と60°のものも製作した。 (3) 可視化画像の処理により回収装置内の微粒子の挙動を調べた結果,次のようなことが明らかとなった。 (1) 吸込み管路の取付け角度が30°の場合,吹き上げられた粒子の一部は吸込み管路入口手前の上壁面に衝突し,その後吸込み管路内を少し蛇行しながら上昇する。 (2) 吸込み管路の取付け角度が60°の場合,吹き上げられた粒子の一部は吸込み管路へ流入後,下壁面に衝突し,その後吸込み管路内を蛇行しながら上昇する。 (3) 吸込み管路の取付け角度が45°の場合,吹き上げられた粒子は吸込み管路へスムーズに流入し,管路内をほぼ平行に上昇する。
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