2017 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative estimation of the local mass transfer coefficient in microchannel by using chemiluminescence
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15K05846
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
松本 亮介 関西大学, システム理工学部, 教授 (50268314)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 化学発光 / マイクロチャンネル / ルミノール反応 / 物質伝達率 / 固定化触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロチャンネル壁面での触媒反応による化学発光強度から，化学種の局所の質量流束を評価し，物質伝達率を定量測定することを目標とする．
平成28年度は，マイクロチャンネル壁面での化学発光のための触媒の選定と保持方法の確立，およびマイクロチャンネルでの物質伝達率の評価，数値シミュレーションとの比較を実施した．その結果，固定化触媒を利用することでマイクロチャンネル壁面での化学発光を観察することができ，併せて，物質伝達率の評価と数値シミュレーションとの比較についても達成することができた．
しかしながら，粒子直径20-30μmの固定化触媒はマイクロチャンネル上に分散して保持されていたため，最終年度の平成29年度では，固定化触媒のマイクロチャンネル内での保持方法について再度検討し，マイクロチャンネル壁面での物質伝達率の評価を行った．そうして，マイクロチャンネルの物質伝達率の相関式を評価した．併せて，マイクロリアクターを模擬した90°曲がり部での物質伝達率の評価も実施した．
その結果，固定化触媒をマイクロチャンネル壁面全体に分散して設置することができ，化学発光を観察することに成功し，物質伝達率を評価することができた．実験はレイノルズ数の低い範囲でのみ実現できたため，その値は一定値を示し，従来の相関式にほぼ等しい値を示すことが明らかとなった．90°の曲がり部での物質伝達率の評価を行ったが，本実験結果からは曲がり部の影響はほとんど見られなかった．
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