English (United Kingdom)

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/featured_content/oa?rat=en

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/highlighted_journal/

Global: Zendy Plus annual

Presents the access of premium content as premium feature

Premium Content

Presents the keyphrase highlighting as premium feature

Keyphrase Highlighting

Presents the summarisation as premium feature

Summarisation

Insights

Presents the pdf analysis as premium feature

PDF Analysis

Presents the zaia usage as premium feature

ZAIA

Global: Zendy Tools annual

Global: Zendy Free Plan

Global: Zendy Tools monthly

Global: Zendy Plus monthly

1.緒言 本研究は,一体回転するコアとハウジングからなる二重容 器内に生成させた準剛体回転流を用いた高精度湿式遠心分 級方式の確立を目指した基礎研究の一環である.Fig.1 の FOF-MCWCM 型三産物分級機について,前報の分級実 験では,粒子が数値解析結果のように主要な分級場であるコ ア円柱面に沿うスチュワートソン層に入らないために,良好 な性能が得られなかった.そこで本報では,粒子がスチュワ ートソン層に入りやすくなるように,コアの角部 CC の形状 を円柱形状 Ogから円錐形状 CO,円弧断面形状 Arに変更した ときの分級性能を数値的に考察する. またこのような角部 形状について,コアのアスペクト比 Γが分級性能に及ぼす影 響についても考察する. 主な記号 a* : 長さスケール(コア半径 a*=50.85×10m) [m] CE : 遠心効果パラメータ= (1) / ( E RS) [m] CV : 粒径の変動係数(小さいほど均一度良好) =σ* (標準偏差) / DPA* (平均径) [-] DP*: 球形粒子の直径(球相当径)= DP a* [m] DJPN*: 産物 J の N%分離粒子径 (J(DJPN*) = N/100) [m] E : エクマン数= */(*a*) [-] (i, j, k): 回転円柱座標系の基底ベクトル [-, -, -] p* : 遠心力項を含む圧力 = p * *a* UE* [Pa] [q*,T*]:[エクマン,スチュワートソン]輸送量=[q,T ]QO* [m /s] [QJ*,QW*]: [産物 J,給水 W]の流量 = [QJ,QW]QO* [m /s] QO* : 流量スケール(Feed 流量) [m /s] (r*,, z*): 回転円柱座標系 = (ra*,, za*) [-, -, -] RS : ロスビー数 = UE*/(*a*) [-] t* : 時間= tΩ* [s] [U*,V*]: [流体, 粒子]の速度ベクトル = [U, V] UE* [m/s] UE* : 速度スケール(Feed 供給部の r =aでのエクマン層 内での断面平均流速) = QO*/(4a*(*/*) ) [m/s] ,: 粒子の[仮想質量,動力学的形状]係数 [-,-] J : 産物 J の部分分級効率(粒径 DP における原料粉体に 対する産物 J の質量の比F+M+C=1) [-] J : J 産物の収率(大きいほど処理量大) [-]  粒子の真比重流体密度ρ*に対する 粒子真密度ρP*の比) [-] * : 流体の動粘性係数 [m/s] * : ハウジング・コアの回転角速度 [rad/s] 上付添字*は有次元量,下付添字 O,J(=F,M,C),W はそれぞれ 原料粉体,産物 J(微粉 Fine,中間粉 Medium,粗粉 Coarse), 給水 (Water)に関する量を表す. 2.数値解析条件および数値解析法 Fig.1 は,FOF-MCWCM 型三産物分級機の基本形状(Og) の寸法 L,流量 Q,輸送量 q,T を示す. Fig.2(a), (b)は,Fig.1 のコア角部CCの円柱形状Ogからの変更形状である円錐形状 COと円弧断面形状 Arを示す. 本解析では,粒子が微小,濃度が希薄であるとして粒子運 動から流れへの干渉,粒子同士の干渉を無視し,流れ,粒子 運動の順に数値計算を行って分級性能を求めた.次式は, 回転座標系での流れ,粒子運動の支配方程式である NS 式・ 連続の式,バセット・ブシネスク・オセーン式を示す. ∂U /∂t + U・▽U + 2k×U = -▽p + E▽U, ▽・U = 0 (1) γ (dV / dt + 2k×V / RS r i / RS ) = -18 κ (V U) E / (RS DP ) + (dU / dt + 2k×U / RS r i / RS ) + α (dU / dt + 2k×U / RS dV / dt 2k×V / RS) (2) 解析条件は,粒子を球形(= 1,α = 0.5)のシリカ(γ = 2.2), 流れ条件を E = 10×10-6,RS = 4.0×10 として,遠心効果パ ラメータ CE = 3.0×10 と設定した. また,各流入出部では流 れを二円板間のポアユイズ流れと仮定し,入口部 O では粒子 速度を流体速度と一致させた.さらに,収率の計算に必要な 原料粉体の頻度分布(質量基準)を DP*=0.1~4.0μm での一様 分布と仮定し,コア半径 a*= 50.85×10 m とした.Table 1 は 計算条件を示す.

530 Numerical Study on Optimization of the Wall Shape in Centrifugal Classification System Using an Almost Rigidly Rotating Flow