垂直円管内の気液上昇並流における壁面-流体間の物質移動

概要

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垂直円管内の気液上昇並流における壁面一流体間の平均物質移動係数を0.95, 1.6, 2.8cmの管径について測定した. 本実験条件下では, 流動パラメータFについて気泡の強制上昇域から自由上昇域に至る広い流動範囲にあり, 前者の領域における平均物質移動係数は (ug0+ul0) とDをそれぞれ代表速度と代表寸法として定義した無次元数について, Sh=0.34Re3/5Sc1/3 (D/L) 1/3 また, 後者では, ub0の影響を主流と同じ密度の流体の流れに換算した速度u0で評価し, u0とDを用いた無次元数について Sh=0.72Reb3/5Sc1/3 (D/L) 1/3 のそれぞれ相関式で良好に整理することができた. ここで, 各領域におけるそれぞれ (ug0+ul0) およびu0を用いて表される運動量ならびに運動エネルギーの加成性をこれらの中間域における混成流れに対して仮定すると, 強制上昇域から自由上昇域に至る領域では, 次式のようにパラメータKについて統一的に整理することができた. Sh=0.34(1+12K)3/10Re3/5Sc1/3 (D/L) 1/3 ただし K= [{(ρl-ρm) /ρm} 1/2・F] 2である.
社団法人化学工学会の論文