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Development of electromagnetic force-type seawater-purification-unit for ballast water

电磁力式压载水海水净化装置的研制

基本信息

批准号：
19H02361
负责人：
赤澤輝彦
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02361/
关键词：
バラスト水浄化電磁力

项目摘要

これまでは分離器を流れる海水の流れ場について注目をおいた研究が行なわれてきた．一方，分離物の移動距離評価に用いる分離対象物にはたらく海水の反力は，海水にかかるローレンツ体積力の単純な浮力として取り扱われていた．我々は2次元流体を用いて海水から分離対象物にはたらく反力が単純な浮力ではないことを示し，従来から考えられていた分離力メカニズムでは本手法の分離は理解できないことを明らかにした．さらに，3次元流体モデルを用いて，分離対象物と海水の伝導率の違いにより生ずる電場の歪によって，分離対象物まわりに局所的な海水流れが生じる．この局所海水流れの効果によって分離対象物に海水から力が働いていることを示した．分離対象物を球形な絶縁体と仮定した場合，従来考えられていた反力の6割程度の力が局所的な海水流れにより絶縁体球に作用することがわかった．次に，局所流れによる相互作用を考えるため2つの球状絶縁体間にはたらく相互作用を検討したところ，絶縁球の移動方向には引力，磁場および電場方向には斥力がはたらくことがわかった．分離対象物の距離が近ければ分離方向に移動する速さは大きくなることも数値シミュレーションからわかった．実験面では，電磁場中での複数の不導体球がどのように振る舞うかについて光学観測できる実験装置を新たに作製し光学観測実験を行った．作製した実験装置は磁場方向からしか観測できないためまだ詳細な検討は必要であるが，理論面で示唆された電場方向に斥力が働いているようには見られなかった．電極板表面の電気分解で生じる気泡（マイクロバブル）により上昇流が発生するため数値計算結果とズレが生じたためではないかと考えられる．これまで検討されていなかった分離装置内で発生する気泡の効果も分離性能の向上には考慮する必要があることがわかってきた．

これまではSeparatorを流れるSeawaterの流れfieldについてAttentionをおいた Researchが行なわれてきた． On the one hand, the distance of movement of the separated object is evaluated by the separation of the object and the reaction force of the sea water. , the volume force of sea water is pure and buoyant, and the volume force of sea water is buoyant. I use the sea water as a 2-dimensional fluid to separate objects and react with pure buoyancy.従来から考えられていたseparation force メカニズムではthis technique のseparation はunderstanding できないことを明らかにした.さらに, the 3-dimensional fluid モデルをいて, the separation object and the conductivity of seawater のvioli いによThe electric field is distorted by the electric field, and the sea water current that separates the object is separated.このbureau sea water flow れの effect によってseparation object にsea water から力が働いていることをshow した． When the object of separation is a spherical body and a fixed object, consider the reaction force 6 The degree of force of the cut is the effect of the current of the sea water and the action of the ball. Second time, the flow of the situation is the interaction between the spherical absolute body and the interaction between the spherical absolute objects.ところ, the movement direction of the absolute ball is gravitational force, the magnetic field is the direction of the electric field and the repulsive force is がはたらくことがわかった. The distance between the object and the separation object is close, the direction of separation is moving, the speed is large, the number is high, and the number is high.実験面では, in the electromagnetic field, the complex number of non-conducting spheres is vibrating and dancing.ついてOptical Detection and Measurement System できる実験 device is manufactured by ついにし Optical Observation and Measurement 実験を行った. It is necessary to make a magnetic field direction of the device and measure it in detail.るが, the theoretical surface shows the direction of the electric field and the repulsive force が働いているようには见られなかった． Electrical decomposition on the surface of the electrode plate creates bubbles and creates upwelling currents.発生するためnumerical value calculation result とズレが生じたためではないかと考えられる． The effect of で発生する気の in the separation device It is necessary to consider the improvement of separation performance and it is necessary.