管内流体の合流混合の最適条件

概要

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1支管と2支管の合流管による2流体の合流混合の急速な混合のための最適条件について研究した.直角・接線方向旋回およびその間の旋回角度π/6rad・π/4radの合計4種類の2支管合流の混合特性を互いに比較し, 最適速度比と最適旋回角度を求めた.また直角合流と接線方向旋回合流については, 1支管合流と2支管合流の混合特性・最適条件を比較し, 支管本数増加による効果を明らかにした.最適条件は管内流中の偏向噴流の1次元解析と軌跡の測定値を用いて考察した.<BR>その結果, 直角合流においては円形噴流の独立性により2支管の場合の最適速度比は1支管の場合と変わらず, 混合区間の距離が1支管に比べ半減することが明らかになった.最適条件は偏向噴流がその消滅点において流量増加量の最大値をとる条件から, 広い管径比の範囲に対して解析的に示すことができる.接線方向の旋回合流においては, 2支管の場合の最適条件は壁面噴流の相互作用により1支管の場合とは異なる.また, 旋回角度π/6radとπ/4radの旋回合流の最適条件は直角合流のそれと一致する.2支管合流における急速な混合のための最適旋回角度はπ/6radである.