レーザー透過法による固体粒子および気泡の速度分布の測定

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従来，分散相粒子（固体粒子，液滴，気泡）の比表面積の測定に用いられていたレーザー透過法を応用して粒子および気泡の速度分布を測定した．本計測系は，装置外に設置したレーザー発振器からのレーザービームと近接した2本の光ファイバープローブで構成されており，プローブ間隔を2本のプローブから得られるシグナルの時間差で除した見掛けの軸方向粒子速度を算出した．非接触式測定法であるので，測定系に外乱を与えることなく粒子および気泡の速度を測定できる．まず，粒子の移動方向を考慮した簡単なモデルに基づいて見掛け速度の測定に及ぼす粒子の水平方向の運動とプローブ間隔の影響を検討し，粒子の真の軸方向速度成分と見掛けの軸方向速度との関係を求めた．次に，ビデオカメラで測定した粒子速度と本測定法による見掛け速度を比較した．その結果，レーザー透過法による測定値は，粒子の移動方向の影響を適切に補正すれば，軸方向速度を正しく評価できることが分かった．本法を用いて，外部循環式気泡塔内を循環している固体粒子の速度分布を測定した．低ガス流速では，粒子個数の循環速度に及ぼす影響が認められた．また，標準気泡塔における気泡上昇速度分布を測定した．ガス流速による気泡上昇速度分布の変化は気泡流動から攪乱流動への状態変化に良く対応した．
社団法人　化学工学会の論文
2009-03-20

レーザー透過法による固体粒子および気泡の速度分布の測定

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