垂直円管内における高粘度液 : 粗粒子系上昇混相流の乱流遷移と圧力損失

概要

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垂直円管内上昇固液混相流の流動特性に及ぼす分散媒流体粘度の影響を実験的に検討した. グリセリン水溶液 (粘度2.97×10-3-2.51×10-2Pa・s) もしくは水 (粘度1.14×10-3Pa・s) の上昇流中にガラス粒子 (直径0.19-2.2 mm) を混入し, 種々の操作条件の下で圧力損失を測定した. その結果, 固液混相流は単相流の遷移流速よりも低い流速で層流から乱流へ遷移することを指摘し, これを管内流れの可視化実験および差圧変動の測定から確認した.また, 混相流の圧力損失に及ぼす液粘度の影響は, 代表流速として分散媒の空塔速度を用いたレイノルズ数と管摩擦係数で整理することで評価しうることを示した. また, レイノルズ数と管摩擦係数のプロットから粒子濃度および粒子径ごとの混相流の乱流遷移レイノルズ数を抽出し, これを表示する実験式を提出した. さらに, 層流域および乱流域の管摩擦係数に対して実験相関式を個別に提出した.
社団法人　化学工学会の論文
2004-07-20