1998 Fiscal Year Annual Research Report
3次元濾過理論に基づく泥しょう鋳込み成形の有限要素解析
Project/Area Number |
10650744
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Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
Principal Investigator |
新垣 勉 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00023276)
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Keywords | 鋳込み成形 / 有限要素法 / 3次元着肉 |
Research Abstract |
1. 〓過実験の実施と解析:試作した小型濾過実験装置にて定圧濾過を行い,濾液量の経時変化を電子天秤(購入)により電気信号に変換し,それを一旦ファイルに落とした後,ワークステーション(購入)に取り込んで後述する解析を実施した。朝鮮カオリンと水の混合物をボールミルに仕込み2日間の連続運転によりスラリー調成を行い,定圧濾過実験,及び,別に実施した圧縮透過実験と遠心沈降・重力沈降実験に供した。 2. 圧縮透過特性の迅速決定プログラムの開発:圧縮透過特性を規定する7個のパラメータと濾材抵抗を規定する2個のパラメータとの計9個のパラメータを任意に設定すると,近代濾過理論に基づき濾液流出量の経時変化を推定できる。濾過現象を規定するのは圧力差(p-p_m)であり,その値が急激に増加する定圧濾過の初期段階に注目すると,そのケーク特性は変圧濾過のそれと同等であり十分な情報量を含んでいる。以上の事実に基づき,本研究では,1回の定圧濾過実験の初期段階の濾液流出量変化に注目し,目的関数(すなわち濾液流出量変化の推定結果と実測結果との偏差)を最小化するよう9個のパラメータ探索を行った。つまり,圧縮透過特性の逆推算問題を最小値探索問題に帰着させ,探索法としてSimplex法を用いるプログラム開発を行った。また,本プログラムの検証のため,上記定圧濾過実験に基づき圧縮透過特性の迅速決定を行い,別に実施した圧縮透過実験及び遠心沈降・重力沈降から得られた圧縮特性等と良好に一致することを確認した。なお,この成果は第5回日韓分離技術シンポジウム(韓国ソウル;1999.8.20-21)にて発表予定であり,論文原稿を既に送付した。 3. 3次元鋳込成形プログラムの開発: 着肉層の圧縮性を考慮した有限要素解析の定式化を終了し,既に完成している非圧縮性着肉層の場合の解析プログラムの修正に着手した。
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Research Products
(2 results)
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[Publications] Minoru Takahashi: "Computer Simulation of Cake Growth and Particle Consolidation during Slip Casting" Proccedings of the 9th CIMTEC-World Ceramics Congress & Forum on New Materials,Florence Italy,June 14-19,1998.
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[Publications] Tsutomu Aragaki: "A Predictive Determination Method of Compression-Permeability Characteristics Based on A Single Run of Constant Pressure Filtration Experiment and Modern Filtration Theory" Proceedings International Symposium of Separation Technology-Between Japan and Korea-,Seoul Korea,August 28-29,1999.