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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 沈降天秤式粉体粒度分布測定装置の開発 — Development of an Improved Sedimentation Balance for Particle Size Distribution Analysis of Powder
森 祐行 ; MORI Sukeyuki
研究期間: 1989-1990
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概要: 粉体の粒度分布を精度よく測定することは、粉体を取り扱う分野において、基本的に重要な問題である。近年、特に微粒子を扱う分野の発達が著しくなるにつれ、微粒子の粒度分布を精度よく測定する要求がたかまっている。申請者等は精度と再現性の良い装置として、沈降天秤式粉体粒度分布測定装置(試作3号機)を開発した。この装置は、装置としての精度と再現性は申し分ないが、沈積曲線を解析する際に、通常行われている作図解析法で解析すると、解析者の個人差がでたり、解析に長時間を要する等の問題点がある。そこで、今回は作図解析法に代わるものとして数値解析を開発し、粒度分布測定の自動化を計る研究を行い次のような成果が得られた。 (1),石英粉末試料(-22μm)を用いて、粉度分布測定を行い、アナログデ-タとして得られた沈積曲線を、通常の作図解析法で解析を行い、測定の再現性を確認した。 (2),沈積曲線をデジタルデ-タとしてプリンタに出力し、フロッピ-ディスクに保存し、XYプロッタで出力できるようにした。 (3),デジタルデ-タを用いて、つぎのような数値解析法を開発した。まずスタ-トの原点位置を決定した。次に最大粒子径を決定した。さらに、各粒子径に対応する解析点近傍の曲線を回帰させるための関数形、デ-タサンプリングの数、サンプリング間隔を決定した。 (4),作図解析法と数値解析法で得られた粒度分布線図は、よく一致したことから、数値解析法は作図解析法に代わりうる方法であることが確認された。 (5),粒度分布線図をXYプロッタに描かせるプログラムも開発した。 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 拡散シミュレーションの高精度計算法の開発とその応用 — Study on the most suitable computational method for diffusion numerical simulation
小松 利光 ; KOMATSU Toshimitsu
研究期間: 1994-1995
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概要: 本研究では、数値拡散係数の概念を用いて高精度拡散数値シミュレーションのための最適計算手法の決定法を提案した。得られた主要な結論は以下のとおりである。1。スプリット・オペレーター・アプローチは単なる計算上の近似操作ではなく、明確な物理的意味をもつことを特性曲線法の概念を用いて説明することができた。2。無限に続く数値拡散項を偶数次の項と奇数次の項に分け、それぞれを二次と三次の項にまとめることによって各移流項計算スキームの精度特性を検討することができた。3。拡散数値シミュレーションの精度は数値拡散係数に対する相対的な値の大小に依存することを数式的に示した。4。許容相対誤差及び拡散長さスケールと計算格子間隔が与えられれば、使用可能な移流項計算スキームを選択できる手法がTaylor級数誤差解析にもとづいて開発された。拡散長さスケールの決め方にやや手数を要する場合もあるが、これまで経験的に決められていた計算スキームの選択に簡便な指標を設けることができた。5。拡散の長さスケール.計算スキームが与えられれば許容誤差内におさまる計算解を得るために最も効率的な計算格子間隔を決定する手法が確立された。6。二次元、三次元の拡散シミュレーションに対しても、物理拡散係数とク-ラン数に各方向の平均値を用いることで一次元の手法がそのまま適用できるため、応用面での有用性も高いものと思われる。本研究における最適計算手法の決定法の間発にはガラス型濃度分布を基本分布型として用いているため当然万能ではないが、自然界の拡散現象は限られた領域、限られた時間内ではガウス型濃度分布をとることが多く、全体的にはこれらの濃度分布の重ね合わせと考えられるので、自然界の複雑な拡散現象に対しても本手法はかなりの程度まで適用可能であると思われる。 続きを見る
3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 海中の静圧頭を利用する逆浸透法海水淡水化装置の開発研究 — Development of a Seawater Desalination System by Reverse Osmosis Utilizing the Static Pressure due to the Depth of the Sea
宮武 修 ; MIYATAKE Osamu
研究期間: 1995-1997
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概要: 深海の静圧頭を利用して逆浸透法海水淡水化を行う装置を開発するために,管型逆浸透膜の中心軸に丸棒を挿入し,環状の海水流路を形成させた海水淡水化装置を,東シナ海洋上において,海面下300m〜600mの深さに懸垂し,淡水を取得する実験を行った.その結果,本装置を用いて,電力無しで容易に海水から淡水を取得できることを明らかにした. また,管型逆浸透膜と丸棒の隙間の流路幅が狭い環状海水流路内に発生する濃度差に基づく層流自然対流場を数値解析し,各点の速度分布,濃度分布および圧力分布を求めた.その結果に基づき,流路幅,流路長さ,懸垂深さ,膜の淡水透過係数および海水の物性値から,装置全体の淡水透過流量を予測する無次元式を導出した.透過淡水流量は,流路幅が減少するにつれ増大し,およそ1〜2mmで最大値を示したのちに減少することがわかり,流路幅に最適値が存在することを明らかにした. 淡水透過流量の実験結果と解析結果が良好に一致することを示し,数値解析によって海水淡水化装置の最適設計が可能であることを確認した. 続きを見る