粒子要素法による振動場での粒子群運動とパーコレーションの二次元および三次元シミュレーションとその相違 Two-and Three-Dimensional Simulations of Vibration and Percolation Behavior of Particles by Particle Element Method

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抄録

振動流動場での粒子群運動と粒子径が相対的に小さい一個のトレーサ粒子の粒子層内パーコレーションに対し, 粒子要素法による二次元と三次元シミュレーションを行い, 次元の違いによるシミュレーション結果の相違について検討した.二次元シミュレーションに比較して, 三次元での粒子群の振動運動は活発であり, 粒子は相互に互換運動する傾向を示す.また, 粒子層表面に配置されたトレーサ粒子は, 二次元シミュレーションでは層上部に留まるのに対して, 三次元では時間とともに粒子層下部へと沈降し, パーコレーションが速やかに起こる.粒子パーコレーションにおける解析次元の相違を粒子間通過を表すモデルによって考察すると, 二次元解析でのトレーサ粒子の通過に必要な粒子間間隔に比べ, 三次元でのそれは広い.これが三次元シミュレーションでのトレーサ粒子のパーコレーションを容易に進行させたものと考えられる.これより, 振動流動場での粒子群の運動とパーコレーションにおける二次元と三次元シミュレーションの相違は, 振動時の空隙率と空隙構造の差に起因するものと考えられる.

The vibrating motion of a particle bed and percolation of a tracer particle with relatively small size in the cyclic vibrating field are investigated using two-and three-dimensional simulation techniques based on the particle element method (PEM). The vibration and percolation behavior are influenced by the dimension in the simulation. That is, the particles motion simulated three dimensionally is animated in comparison with that simulated two dimensionally. In addition, the three dimensional simulation enables us to cause a mutual exchange of particles in the bed. On the other hand, the tracer particle is percolated towards the bottom of the bed in the three dimensional simulation, while it remains in the vicinity of the surface layer in the two dimensional one. According to the model analysis of the rearranging distance of particles in the bed in which the tracer is able to percolate into the bed, the distance analyzed three dimensionally is wider than that analyzed two dimensionally. The discrepancy in the vibration and percolation behavior is attributed to the difference in the two and three dimensional porosity and their space structure formed in the vibrating bed.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(5), 687-693, 1997-09-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  9件

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被引用文献:  4件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002768028
  • 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
    4293934
  • 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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