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神戸大学大学院工学研究科紀要, No. 1, pp. 56-61, 2009
doi:10.5047/gseku.j.2009.001

共焦点型光学センサーによる撹拌槽の混合測定

熊谷宜久1・神代早紀2・大村直人1

1 工学研究科応用化学専攻
2 工学部応用化学科

(受付:October 27, 2009 受理:January 5, 2010 公開:January 18, 2010)

キーワード: 混合,混合時間,流動状態,共焦点型光学センサー,非接触

共焦点型光学センサーを用いて,撹拌槽の混合及び流動状態について調べた。本実験で使用し たセンサーは,撹拌槽内に挿入する従来の方法とは異なり,非接触で混合測定を行うことができ るものである。実験では,トレーサーである蛍光染料を撹拌槽内に投入して蛍光強度を測定し, その応答波形より混合時間を求めた。まず,このセンサーは非常に微小な範囲の領域を測定でき, またその応答時間も非常に短いことを確認した。次にこのセンサーを用い,撹拌槽の混合につい て調べた。予め,トレーサーを撹拌中心で投入した場合における混合時間のレイノルズ依存性を 求めた。その結果を踏まえ,混合に影響を与える要素として旋回・循環流,固体的回転部,及び 液面くぼみの三点を推測した。その推測を検証するために応答波形及び混合時間を,トレーサー 投入位置,液面状態を変化させた場合と併せて観察・測定した。得られた結果より,上述の推測 が妥当であることに加え,混合の過程を含めたより詳細な撹拌槽の流動状態を明らかにした。


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