2004 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
16360132
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Yamagata University |
|---|
Principal Investigator |
東山 禎夫 山形大学, 工学部, 教授 (50144209)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八塚 京子 山形大学, 工学部, 助教授 (60210283)
南谷 靖史 山形大学, 工学部, 助教授 (10323172)
杉本 俊之 山形大学, 工学部, 助教授 (10282237)
|
|---|
| Keywords | 帯電粒子 / 空間電荷雲 / 直流コロナ / パルスコロナ / 比電荷量 / 地上電界の強さ |
|---|
| Research Abstract |
帯電粒子を用いて大規模空間電荷雲を生成し、放電を形成させるために、16年度はパルス放電による帯電法による高密度電荷雲形成のための検討を行った。得られた知見は以下のとおりである。
(1)パルス荷電装置の作製
粉体を帯電させるためのコロナ帯電装置は同軸円筒型の線-円筒電極である。帯電装置内に気流によて粉体を通過させてコロナ放電で粉体を帯電させる。パルス帯電では帯電装置内に一様にストリーマ放電を生成できるので,高密度でイオンを生成ができ,粉体に多くの電荷を与えることができる。パルスコロナ放電を起こすためのパルス電圧発生装置として,キャパシターに蓄えた電荷を回転火花ギャップスイッチを用いて放電させる、最大パルス繰り返し数290パルス/秒のパルス発生装置を作製した。パルス電圧波形を急峻にし、立下りを早くするために、回路定数を種々変化させて、波形の最適化を図った。
(2)帯電装置の改良と生成粉体の帯電特性の評価
噴出させる粉体として土壌改良剤を50〜250μmおよび250〜500μmにふるい分けしたものを用いた。パルスコロナおよび直流コロナによる荷電特性の違いを電荷雲周囲の地上電界の強さから測定した。粉体が帯電装置内を通過する時間は粉体の帯電量に影響を及ぼす。帯電装置内の気流速度を15〜40m/sの範囲で変化させて噴出速度を調整し、帯電装置円筒電極の内径および電極長を変え、粉体の帯電量をファラデーケージで測定するとともに、電荷雲近傍の電界の強さを測定した。パルスコロナの優位性および気流の大きさに最適な値があることが明らかになった。
(3)帯電電荷雲の動きと大型電荷雲生成のための条件
空間電荷雲の総電荷量は電荷雲の体積,個々の電荷の持つ電荷量,空間に存在する帯電粒子の粒子密度に依存する。噴出装置1台から形成される電荷雲の時間的変化をビデオカメラで捉え、気流の大きさが電荷雲の形状、電界の強さに及ぼす影響を明らかにし、さらに、粒子の電荷量から電荷雲周囲の電界の変化を再現した。香典か密度の大型電荷雲を形成するためには細かい粒子を使用し、個々の粉体粒子の電荷量をパルス荷電により増加させ、複数の帯電装置から帯電粉体を噴出させることが有効である。
|
