Establishment of waste plastics sensing technology by using process tomography

点击翻译按钮获取中文摘要

「3-1 シミュレーション」では、今年度までに実施した実験について、その状態を再現するために数値解析シミュレーションを実施した。そのシミュレーションは実験の通りに空気で満たされた流路にプラスチックが流入していく状態も再現するために、自由表面流の解析法であるVOF (Volume of fluid)法を用いた。この手法を用いてシミュレーションを実施し、シミュレーション結果の取得に成功した。次に「3-2 実験とシミュレーションとの比較検討」ではこの結果を用いて電気キャパシタンストモグラフィ（ECT）の3D温度分布を定量的に評価するために、ECTの平均温度、シミュレーションの平均温度、そして、温度の誤差を計算した。温度の誤差は時間依存の測定した平均温度のシミュレーションで得られた平均温度からの偏差を、シミュレーションで得られた平均温度で除したものである。まず、ECTの平均温度とシミュレーションの平均温度の両計算結果は冷却時間経過とともに減少していた。冷却の勾配はECTの平均温度よりもシミュレーションの平均温度の方が小さい結果となった。つまり、ECTの平均温度はシミュレーションの平均温度よりも温度が下がりにくい結果である。その両結果を用いて計算した温度の誤差は0.750 %から2.70 %まで冷却時間経過とともに増加した。温度の誤差が発生した原因として流路内に微小な空気が混入したこと、プラスチックの密度が一様でないこと、そして、ECTセンサ内壁の比誘電率変化が原因として考えられる。しかしながら、温度の誤差は「3-3 まとめ」の目標である計測誤差5%以内よりも低く、最大でも3％以内であるため、センシング技術に必要なECTを用いた3D温度分布の取得に成功したといえる。