不均一な濃度場における蒸気の微粒子への凝縮

蒸气在非均匀浓度场中凝结成细小颗粒

• 批准号: 07750833
• 负责人: 島田 学
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750833/
• 关键词: 微粒子; 凝縮; 凝集; 気相成長; ポピュレーションバランス式; 熱流体解析

ガス中の微粒子に蒸気や他の粒子が凝縮・凝集して粒子が成長する現象は、気相法による粒子材料の製造、環境大気中の2次粒子の生成過程などと関連して重要である。本研究の理論的検討ではまず、粒子の生成、成長が起こる空間における滞留時間と温度履歴を求めるために、不均一なガス流速と温度の分布を、基礎式であるガスの連続の式、運動方程式、エネルギー方程式を離散化して数値計算で解く計算手法を導いた。次に、この計算で得られた結果を、粒子の原料となる蒸気ならびに粒子のガス流れ、拡散による輸送を表す移流拡散方程式に考慮してやはり数値的に解いた。この方程式は、蒸気およびその化学反応で生じるモノマーの粒子への凝縮、粒子同士の凝集、凝集で生じた不整形の凝集粒子の焼結によって、粒子が時間的に成長しながら形態を変化させていく過程を解析できるポピュレーションバランス式でもある。一方実験では、まず壁面を電気炉で加熱した管型粒子成長装置を製作し、これに導入した金属有機蒸気の熱分解反応で生じるモノマーから、粒子が生成し、成長する過程を検討した。ここでは酸化チタン粒子の生成を検討の対象とし、種々の条件下で得られた反応管出口での粒径分布を、静電分級器と凝縮核計数器を用いて測定した。また生成した粒子を別の加熱管で再加熱し、粒子の成長時に形態を変化させる焼結の影響についても検討した。その結果、反応管出口で凝集体としてのサイズが数nm〜数百nmの粒子が生じることがわかり、さらに蒸気量、反応温度に対する凝集粒子ならびに一次粒子のサイズ分布の変化が実験的に明らかにされた。さらに実験値にみられた傾向は、計算結果によってうまく説明され、凝縮、凝集による微粒子の成長過程が理論的に評価できる可能性が示された。

Microparticles are steamed, other particles agglutinate, particles are agglutinated, particles are grown, phase analysis is used to analyze the production of particle materials, and the second generation of particles in the environment is very important. In the theory of this study, the mathematical model, the generation of particles, the growth of temperature performance, the calculation of temperature performance, the temperature distribution of non-uniform velocity velocity, the equation of motion equation, the equation of motion, the equation of kinetic equation, the method of numerical calculation, the method of numerical calculation, and the method of numerical calculation. The results of the calculation are as follows: the results of the calculation, the results of the calculation. Equation analysis, chemical reaction analysis, chemical reaction, chemical reaction, agglutination, growth, growth, morphology, process analysis, chemical reaction, chemical reaction, On the one hand, the tube-type particle growth device of the furnace and furnace is used, and the furnace is used to steam the metal to decompose the furnace, to generate the gas, to generate the particle, and to grow the furnace. The particle size distribution at the outlet of the counter tube is obtained under different conditions, and the temperature is measured by the static separator and nuclear counter counter. In order to generate the particles, add the tube and then add the particles, and the particles will change their shape for a long time. The results of the experiment, the number of nm~ hundreds of nm particles in the outlet of the reverse tube, the amount of condensed particles, the amount of steam, the amount of condensed particles, the temperature of agglutinated particles, the distribution of primary particles, the number of particles, temperature, temperature and temperature. The feasibility of the theory of growth of fine particles in the process of growth is shown by the theory of growth of fine particles.

项目成果

Manabu SHIMADA: "Numerical Simulation and Experiment on the Transport of Fine Particles in a Ventilated Room" Aerosol Science and Technology. 24(予定). (1996)

Manabu Shimada：“通风室内细颗粒传输的数值模拟和实验”气溶胶科学与技术24（计划）。