| Research Abstract |
本年度は,分離実験を実施しやすくするため,従来使用の超伝導マグネットに比べ有効室温ボーアが2倍となる超伝導マグネットを新たに導入した.この超伝導マグネットの立ち上げ試験を行い,磁場分布等の基礎的なパラメータを確認する作業を行った.また,この超伝導マグネットに最適な試験プラントの設計および製作を行い,新たな試験プラントで分離実験が可能になりつつある.ただし,分離装置が大型化するため,海水の電気分解に伴い電極付近で発生する気泡の総量が増える.このため,装置の効率を下げることなく,発生する気泡をどのようにして分離装置外に排出するかという新たな問題が発生することがわかった
一方,理論面では,海水を溶媒である水と,媒質がつくるイオンからなる電解液と考え,ナビエストークス方程式と磁場を考慮に入れたネルンストプランク方程式の2つの方程式を連立し解くという新しい計算手法を提案した.この手法を用いて,純粋な海水が分離装置を流れる場合の数値シミュレーションを行った,その結果,実験装置内の海水の流れだけでなく,イオン濃度,圧力勾配,電流密度の分布など,分離装置の重要な特性パラメータが計算から得られるようになった,また,旧来の理論モデルを用いても分離装置の特性について計算を行った.その結果,装置の通常運転領域では,新たな計算法と旧来の計算法で,結果に差がほとんど生じないことも明らかにできた.このことから,比較的計算が容易な旧来の理論モデルを用いて,油汚染海水を分離装置に流した場合の計算を行ってもほぼ問題ないと考えられる,旧来の計算モデルで,分離板の最適配置に関する幾つかの計算を行った.その結果から,分離板の位置が,海水の流入速度や油粒子径を変えた場合に,分離特性にどのように影響するかを予見した
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