減圧下における粒子再飛散 Particle Reentrainment under Reduced Pressure

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抄録

減圧下における粒子再飛散について理論的および実験的に検討した.壁面に付着した粒子 (個数基準中位径 : 7~42μm) を空気流路内で再飛散させ, 平均流速および壁面気流剪断応力に対する飛散率の関係を求めた.付着と分離のモーメントバランスを考慮した再飛散機構モデルにより解析した結果, 減圧下での再飛散はレイノルズ数によって異なる現象を示すことが分かった.すなわち, 流路内の流れが層流で粒子まわりの流れがストークス域のとき, 飛散開始流速は静圧に依存しないが, 乱流では静圧の低下にともなって増加する.流路内の流れが乱流で粒子まわりの流れがストークス域のとき, 飛散限界気流剪断応力は静圧に依存しないが, アレン域では静圧の3乗根に反比例する.また, 広範囲な粒子レイノルズ数 (10<SUP>-1</SUP><<I>Re<SUB>p</SUB></I><10<SUP>4</SUP>) に適用可能な飛散限界に関する近似式を導出し, 飛散限界気流剪断応力の静圧依存性を明らかにした.

Particle reentrainment under reduced pressure has been studied both theoretically and experimentally. Particles (count median diameter : 742μm) adhering to a wall surface were reentrained in an air-flow channel. The relationships between reentrainment efficiency and average air velocity or wall shear stress were obtained. The particle reentrainment phenomenon was analyzed by a model taking into consideration the balance of adhesive and separation moments. It was found that the phenomenon under reduced pressure depends on the Reynolds number. Namely, in the Stokes' region in laminar flow, critical reentrainment velocity is independent of static pressure ; while the velocity increases with decreasing static pressure in turbulent flow. Also, in the Stokes' region in turbulent flow, critical wall shear stress is independent of static pressure ; while the stress is inversely proportional to the cubic root of static pressure in Allen's region. Furthermore, an approximate equation for the critical reentrainment condition applicable to a wide range of particle Reynolds numbers (10<SUP>-1</SUP><<I>Re<SUB>p</SUB></I><10<SUP>4</SUP>) was derived, and the dependence of static pressure on critical wall shear stress was clarified.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 22(1), 177-183, 1996-01-20 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  16件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002668166
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    3918381
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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