2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of simulant plume behaviors for development of methane plume recovery method
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16K06821
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
多島 秀男 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90456351)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ガスハイドレート / 気泡発生 / 気泡上昇 / ハイドレートスラリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，表層型メタンハイドレートを念頭に，加圧水中のハイドレート分解を低圧条件で模擬する実験装置の製作と模擬ガスでの水中での微細気泡群発生および移動挙動のデータ解析を目的とした。3年目は，これまでの評価をさらに発展させ，擬似単一モデルガスでの低圧モデルによる特に気泡上昇速度について諸検討を行った。
・ハイドレート堆積層から発生する個々の気泡の形状は，気泡径1mm以下は球形であり， 1mm以上は楕円形であった。気泡形状を考慮し，また気泡表面にハイドレート膜が形成されることを考慮して上昇速度理論式を算出した。
・小さい球形気泡はNavier-Stokes式による理論式で簡単に近似できることを再確認した。幅広い気泡径や気泡形状に対応する気泡上昇速度の実験値は，ハイドレート被覆気泡を仮定した理論値にむしろ近くなった。実験温度圧力条件はハイドレート安定条件ではないけれども，これらの結果からハイドレート堆積層から発生直後の気泡はハイドレート被覆など剛体に近い挙動をしている可能性が示唆されたが，パラメータの再検証も必要である。
なお，初年度からの成果の一部であるスラリー分解挙動および伝熱挙動の成果の一部について，国内会議や査読付き論文にて成果発表した。
本研究を総括すると，次のように要約できる。既存装置を改良することにより，模擬ハイドレート堆積層を効率よく形成し，この堆積層を種々の温度，圧力条件にて分解することにより，気泡発生挙動や気泡上昇挙動について観察および解析することができた。連続操作による検討までには至らなかったものの，対応策として回分操作による検討を行うことができた。連続操作実施のためにハイドレートスラリー形成・ハイドレートスラリー伝熱挙動について継続して検討し，連続化に資する基礎データを得られた。ハイドレート堆積層より発生直後の気泡は，剛体に近い挙動をしている可能性を示した。
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Research Products
(3 results)
