宇宙閉鎖環境の酸素供給システムの開発 -所要エネルギー低減へのアプローチ-

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650937
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 安藤 公二 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (60002854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井戸川 清 北海道工業技術研究所, 資源循環化学研究室, 室長 ; 大平 勇一 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (00250522) ; 空閑 良寿 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (60183307)
• Keywords: 微小重力 / 酸素供給システム / 所要エネルギー / 遠心力 / 濡れ性 / 接触角 / 気泡径 / 気液分離

Research Abstract

スピルリナ(藍藻類)の二酸化炭素同化能力を利用した酸素供給システム開発の基礎研究として、微小重力下において低遠心力を利用するスピルリナ育成環境形成の所要エネルギー低減の可能性を追求する。このため、μG及び1G下における壁面近傍の気泡の挙動を観察した。
1G下実験:落下によるμG下実験に先立ち、地上1G下実験を行った。水の入った容器側壁の細孔より内部へ空気を漏出し、漏出空気の挙動を観察した。側壁がアクリルの場合は、漏出空気は常に側壁よりはなれた気泡となった。一方、側壁がテフロンの場合は、漏出空気は気泡となり条件によってはテフロンに付着しつつ上昇した。これにより空気薄膜層創成の可能性が示唆された。
μG下実験:実験方法としては、円筒容器内の水を回転し、μG下で中空回転液体層を形成させる。容器の外周部の1ヶの細孔から内部へ空気を漏出し、容器の上方向および側面よりビデオカメラで液の回転流動状態、漏出空気の挙動を観察・記録する
まず、上記落下実験装置を製作した。上方よりビデオ撮影するため、「撹拌羽根により水を回転させる」当初の計画を「容器を回転して容器内の水を回転し、μGにする直前に容器の回転を停止する」方法に変更した。落下実験を実施し、漏出空気の挙動におよぼす漏出空気量、容器回転速度の影響を検討した。微小重力場を作るための落下実験は、北海道上砂川の(株)地下無重力実験センターで2回、北海道工業技術研究所で11回行った。気泡の大きさ、発生頻度が1G下実験の結果と大きく異なり所期通りのデータ量は得られなかった。