JP2008180704A - Method and device for estimating pressure loss, and system for transporting particle - Google Patents

Method and device for estimating pressure loss, and system for transporting particle Download PDF

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JP2008180704A JP2007330126A JP2007330126A JP2008180704A JP 2008180704 A JP2008180704 A JP 2008180704A JP 2007330126 A JP2007330126 A JP 2007330126A JP 2007330126 A JP2007330126 A JP 2007330126A JP 2008180704 A JP2008180704 A JP 2008180704A
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賢治 河府
Mitsuaki Ochi
光昭 越智
Masahiro Takei
昌宏 武居
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To execute designs and operations of transporting lines with high-precision by precisely calculating and estimating pressure losses. <P>SOLUTION: A system for calculating a pressure loss estimates a pressure loss ΔP/L in a pipe length L by the formula ΔP/L=150(1+2dp/(3D(1-ε)))<SP>2</SP>η(1-ε)<SP>2</SP>/(ε<SP>3</SP>((1-0.645ϕs)dp)<SP>2</SP>)Ua+1.75ρa(1-ε)/(ε<SP>3</SP>(1-0.645ϕs)dp)Ua<SP>2</SP>, using a rate of straight line ϕs, a sphere-equivalent diameter dp, a void ration ε, a fluid velocity Ua, a fluid density ρa, a fluid viscosity η, and a pipe inner diameter D. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、管路内で粒子層を流体が流れる場合の圧力損失を推定や検出をする圧力損失推定方法及び圧力損失検出装置、並びに管路内を流れる流体に粒子を混合して、粒子を輸送する粒子輸送システムに関する。   The present invention relates to a pressure loss estimation method and a pressure loss detection device for estimating and detecting a pressure loss when a fluid flows through a particle layer in a pipe, and a particle mixed with a fluid flowing in the pipe. The present invention relates to a particle transportation system for transportation.

静止した多数の粒子の集合体である静止粒子充填層内を流体が通過する現象を充填層透過流動現象と呼んでいる。充填層透過流動現象の適用範囲は、排ガス中のダスト捕集・処理、ダイオキシン類の吸着除去及び下水道施設における汚臭処理等の化学工業分野から、土壌の透水現象及び天然ガスの流動等の自然科学分野に至るまで、極めて広い。
このようなことから、粒子充填層内を流体が流れるときの流速と圧力損失との関係を知ることは、極めて重要であり、従来より、粒子群を充填した充填層の圧力損失を推定する技術が数多く提案されている(例えば特許文献1、2参照)
さらに、圧力損失計算式のひとつに、Ergunが提案したErgun式がある。Ergun式は、層流域から乱流域までを含め、適用範囲の広い式である。
特開2006−266824号公報 特開2006−272192号公報
The phenomenon of fluid passing through a stationary particle packed bed, which is an aggregate of many stationary particles, is called a packed bed permeation flow phenomenon. The application range of the packed bed permeation flow phenomenon is from the chemical industry such as dust collection and treatment in exhaust gas, adsorption removal of dioxins and odor treatment in sewer facilities, natural soil flow and natural gas flow such as natural gas flow, etc. It is extremely wide, even in the scientific field.
For this reason, it is extremely important to know the relationship between the flow velocity and the pressure loss when a fluid flows in the particle packed bed, and a conventional technique for estimating the pressure loss of the packed bed filled with particles. Have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Furthermore, one of the pressure loss calculation formulas is the Ergun formula proposed by Ergun. The Ergun formula is a formula with a wide range of application including the laminar flow region to the turbulent flow region.
JP 2006-266824 A JP 2006-272192 A

Ergun式は、圧力損失の算出には有効な式となる。しかしながら、充填層内の粒子種類や流体の流速等の条件により、その計算値と実験値とに誤差が生じることが知られている。よって、Ergun式をそのまま用いたのでは、算出(推定)される圧力損失は精度が出ていないものであるので、そのように算出した圧力損失を用いて、粒子を輸送する輸送ライン等を設計、さらには運転しても、それが高い精度でなされないことになる。
本発明の課題は、圧力損失を高い精度で算出、推定することで、輸送ライン等の設計、さらには運転を高い精度で行うことである。
The Ergun equation is an effective equation for calculating the pressure loss. However, it is known that there is an error between the calculated value and the experimental value depending on conditions such as the kind of particles in the packed bed and the flow velocity of the fluid. Therefore, if the Ergun equation is used as it is, the calculated (estimated) pressure loss is inaccurate, so the transportation line that transports particles is designed using the calculated pressure loss. And even if you drive, it will not be done with high accuracy.
An object of the present invention is to perform design and operation of a transportation line and the like with high accuracy by calculating and estimating pressure loss with high accuracy.

前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る圧力損失推定方法は、管路内で粒子層を流体が流れる場合の圧力損失を推定する圧力損失推定方法において、2次元平面に投影した前記粒子の直線部分の長さの総計を、2次元平面に投影した前記粒子の周囲長で割り算して直線率φsを算出し、算出した直線率φsを記憶手段に記憶し、前記粒子の球相当径dp、並びに前記管路内における空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを取得し、取得したそれら値を記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶した前記直線率φs、球相当径dp、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・Ua
により管路長Lにおける圧力損失ΔP/Lを推定することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a pressure loss estimation method according to claim 1 is a pressure loss estimation method for estimating a pressure loss when a fluid flows through a particle layer in a pipe line. The total linear length of the projected particles is divided by the perimeter of the particles projected onto a two-dimensional plane to calculate the linear rate φs, and the calculated linear rate φs is stored in the storage means. Sphere equivalent diameter dp, void ratio ε, fluid velocity Ua, fluid density ρa and fluid viscosity η in the pipe line are acquired, the acquired values are stored in a storage means, and the straight line stored in the storage means Using the ratio φs, sphere equivalent diameter dp, porosity ε, fluid velocity Ua, fluid density ρa and fluid viscosity η,
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (Ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · Ua 2
Thus, the pressure loss ΔP / L at the pipe length L is estimated.

また、請求項2に記載の発明に係る圧力損失推定方法は、請求項1に記載の発明に係る圧力損失推定方法において、取得した管路内径Dを記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶した管路内径Dを用い、前記式を修正した下記式、
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・Ua+1.75・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・Ua
により圧力損失ΔP/Lを推定することを特徴とする。
A pressure loss estimation method according to a second aspect of the present invention is the pressure loss estimation method according to the first aspect of the present invention, wherein the acquired pipe inner diameter D is stored in the storage means and stored in the storage means. Using the pipeline inner diameter D, the following formula was corrected:
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp 2 ) · Ua + 1.75 · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp) · Ua 2
Thus, the pressure loss ΔP / L is estimated.

また、請求項3に記載の発明に係る圧力損失推定方法は、請求項1又は2に記載の発明に係る圧力損失推定方法において、前記管路は曲がり管のものであることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明に係る圧力損失検出装置は、管路内で粒子層を流体が流れる場合の圧力損失を検出する圧力損失検出装置において、直線率φs、前記粒子の球相当径dp、並びに前記管路内における空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・Ua
により管路長Lにおける圧力損失ΔP/Lを算出しており、
前記圧力損失ΔP/Lを算出するための値を取得する値取得手段と、前記粒子の2次元投影画像を取得する2次元投影画像取得手段と、前記2次元投影画像取得手段が取得した粒子の2次元投影画像における、前記粒子の直線部分の長さ及び周囲長を検出する粒子状態検出手段と、前記粒子状態検出手段が検出した直線部分の長さの総計を、前記周囲長で割り算して前記直線率φsを算出する直線率算出手段と、前記直線率算出手段が算出した直線率φs及び前記値取得手段が取得した値である球相当径dp、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、前記式により圧力損失ΔP/Lを算出する圧力損失算出手段と、を備えることを特徴とする。
A pressure loss estimation method according to a third aspect of the invention is characterized in that in the pressure loss estimation method according to the first or second aspect of the invention, the pipe is a bent pipe.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pressure loss detection device for detecting a pressure loss when a fluid flows through a particle layer in a pipe line. dp, and void ratio ε, fluid velocity Ua, fluid density ρa, and fluid viscosity η in the pipe line,
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (Ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · Ua 2
Is used to calculate the pressure loss ΔP / L at the pipe length L.
A value acquisition unit that acquires a value for calculating the pressure loss ΔP / L, a two-dimensional projection image acquisition unit that acquires a two-dimensional projection image of the particle, and a particle acquired by the two-dimensional projection image acquisition unit In the two-dimensional projection image, the particle state detecting means for detecting the length and the peripheral length of the linear portion of the particle, and the total length of the straight portion detected by the particle state detecting means is divided by the peripheral length. A linear rate calculating means for calculating the linear rate φs; a linear rate φs calculated by the linear rate calculating means; a sphere equivalent diameter dp which is a value acquired by the value acquiring means; a void ratio ε; a fluid velocity Ua; pressure loss calculating means for calculating pressure loss ΔP / L by the above formula using ρa and fluid viscosity η.

また、請求項5に記載の発明に係る圧力損失検出装置は、請求項4に記載の発明に係る圧力損失検出装置において、前記値取得手段は管路内径Dを取得し、前記圧力損失算出手段は、前記値取得手段が取得した管路内径Dを用い、前記式を修正した下記式、
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・Ua+1.75・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・Ua
により圧力損失ΔP/Lを算出することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure loss detection device according to the fourth aspect of the present invention, the value acquisition means acquires a pipe inner diameter D, and the pressure loss calculation means. Is the following formula, which is obtained by correcting the formula using the pipe inner diameter D acquired by the value acquisition means,
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp 2 ) · Ua + 1.75 · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp) · Ua 2
To calculate the pressure loss ΔP / L.

また、請求項6に記載の発明に係る圧力損失検出装置は、請求項4又は5に記載の発明に係る圧力損失検出装置において、前記管路は曲がり管のものであることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明に係る粒子輸送システムは、管路内を流れる流体に粒子を混合して、粒子を輸送する粒子輸送システムにおいて、直線率φs、前記粒子の球相当径dp、前記粒子の速度us並びに前記管路内における空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・(Ua−us)+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・(Ua−us)
により管路長Lにおける圧力損失ΔP/Lを算出しており、
前記管路で圧送するための上流側の供給圧を制御する供給圧制御手段と、前記圧力損失ΔP/Lを算出するための値を取得する値取得手段と、前記粒子の2次元投影画像を取得する2次元投影画像取得手段と、前記2次元投影画像取得手段が取得した粒子の2次元投影画像における、前記粒子の直線部分の長さ及び周囲長を検出する粒子状態検出手段と、前記粒子状態検出手段が検出した直線部分の長さの総計を、前記周囲長で割り算して前記直線率φsを算出する直線率算出手段と、前記粒子の輸送量を検出する粒子輸送量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記粒子輸送量検出手段が検出した粒子の輸送量が目標値と異なる場合に、前記直線率算出手段が算出した直線率φs及び前記値取得手段が取得した値である球相当径dp、粒子の速度us、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、前記式により与えられる圧力損失ΔP/Lに基づいて、前記上流側の供給圧を変更することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the pressure loss detection apparatus according to the fourth or fifth aspect of the present invention, the pipe is a bent pipe.
The particle transport system according to the invention of claim 7 is a particle transport system for transporting particles by mixing particles with a fluid flowing in a pipe line, wherein the linear rate φs, the spherical equivalent diameter dp of the particles, Using the particle velocity us and the porosity ε, fluid velocity Ua, fluid density ρa, and fluid viscosity η in the pipeline,
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · (Ua−us) + 1.75 · (ρa · ( 1−ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · (Ua-us) 2
Is used to calculate the pressure loss ΔP / L at the pipe length L.
Supply pressure control means for controlling the supply pressure on the upstream side for pumping in the pipeline, value acquisition means for acquiring a value for calculating the pressure loss ΔP / L, and a two-dimensional projection image of the particles Two-dimensional projection image acquisition means for acquiring, particle state detection means for detecting the length and peripheral length of the linear portion of the particles in the two-dimensional projection image of the particles acquired by the two-dimensional projection image acquisition means, and the particles A linear rate calculating means for calculating the linear rate φs by dividing the total length of the straight line portions detected by the state detecting means by the peripheral length; a particle transport amount detecting means for detecting the transport amount of the particles; The control means includes a linear rate φs calculated by the linear rate calculation means and a value acquired by the value acquisition means when the transport amount of particles detected by the particle transport amount detection means is different from a target value. Sphere equivalent diameter dp, particle The upstream supply pressure is changed based on the pressure loss ΔP / L given by the above equation using the velocity us, the porosity ε, the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η. .

また、請求項8に記載の発明に係る粒子輸送システムは、請求項7に記載の発明に係る粒子輸送システムにおいて、前記制御手段が、前記粒子輸送量検出手段が検出した粒子の輸送量が目標値と異なる場合に、前記供給圧Ptが、Msを粒子の輸送量の目標値、Aを前記管路内断面積、ρをバルク密度、usを粒子速度とする下記式、
Pt=∫(Ms/(A・ρ・us)・ΔP/L・dL
となるように制御をすることを特徴とする。
The particle transport system according to an eighth aspect of the present invention is the particle transport system according to the seventh aspect of the present invention, wherein the control means is configured to target the transport amount of particles detected by the particle transport amount detection means. When the supply pressure Pt is different from the value, the following formula, where Ms is the target value of the transport amount of particles, A is the cross-sectional area in the pipeline, ρ B is the bulk density, and us is the particle velocity,
Pt = ∫ (Ms / (A · ρ B · us) · ΔP / L · dL
It is characterized by controlling to become.

また、請求項9に記載の発明に係る粒子輸送システムは、請求項7又は8に記載の発明に係る粒子輸送システムにおいて、前記値取得手段が管路内径Dを取得し、前記制御手段が、前記値取得手段が取得した管路内径Dを用い、下記式、
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・(Ua−us)+1.75・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・(Ua−us)
により与えられる圧力損失ΔP/Lに基づいて、前記上流側の供給圧を変更することを特徴とする。
The particle transport system according to the invention described in claim 9 is the particle transport system according to claim 7 or 8, wherein the value acquisition means acquires the pipe inner diameter D, and the control means includes: Using the pipe inner diameter D acquired by the value acquisition means,
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp ) 2) · (Ua-us ) +1.75 · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1-0.645 · φs) · dp) · (Ua-us) 2
The supply pressure on the upstream side is changed based on the pressure loss ΔP / L given by.

また、請求項10に記載の発明に係る粒子輸送システムは、請求項7〜9のいずれか1項に記載の発明に係る粒子輸送システムにおいて、前記管路は曲がり管のものであることを特徴とする。
ここで、圧力損失ΔP/Lを算出する下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・Ua
は、下記Ergun式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・dp))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・dp))・Ua
について、dp=(1−0.645・φs)・dpと置くことで、修正して得たものである。すなわち、粒子の直線率φsにより修正して得た式である。
The particle transport system according to the invention described in claim 10 is the particle transport system according to any one of claims 7 to 9, wherein the pipe is of a bent pipe. And
Here, the following equation for calculating the pressure loss ΔP / L:
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (Ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · Ua 2
Is the following Ergun equation:
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · dp 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (ε 3 · dp)) · Ua 2
Is obtained by correcting by placing dp = (1−0.645 · φs) · dp. That is, the equation obtained by correcting the particle linearity φs.

本発明によれば、粒子の直線率φsを用いてErgun式を修正することで、精度を高くして、圧力損失を算出、推定することができる。これにより、輸送ライン等の設計、さらには運転を高い精度で行うことができる。   According to the present invention, it is possible to calculate and estimate the pressure loss with high accuracy by correcting the Ergun equation using the linearity rate φs of the particles. Thereby, design of a transportation line etc. and also operation can be performed with high accuracy.

本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を図面を参照しながら詳細に説明する。
(1)実施形態の前提となる技術
先ず、本実施形態の前提となる技術を説明する。
(1−1)Ergun式
Ergun式は、静止粒子充填層内の圧力損失計算式として代表的な式である。このErgun式は、圧力損失の算出には有効な式である。本発明では、Ergun式を基礎としながらも、それに修正を加えて、圧力損失を算出している。Ergun式(修正前のErgun式)は、下記(1)式として示される。
ΔP/L=k・(η・(1−ε)/(ε・dp))・Ua+k・(ρa・(1−ε)/(ε・dp))・Ua ・・・(1)
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
(1) Technology as a premise of the embodiment First, a technology as a premise of the present embodiment will be described.
(1-1) Ergun equation The Ergun equation is a typical equation for calculating the pressure loss in the stationary particle packed bed. This Ergun equation is an effective equation for calculating the pressure loss. In the present invention, the pressure loss is calculated by using the Ergun equation as a basis and modifying the Ergun equation. The Ergun equation (Ergun equation before correction) is expressed as the following equation (1).
ΔP / L = k 1 · (η · (1−ε) 2 / (ε 3 · dp 2 )) · Ua + k 2 · (ρa · (1−ε) / (ε 3 · dp)) · Ua 2 ··・ (1)

ここで、ΔPは圧力差(圧力損失)、Lは管路における充填層の長さ、εは管路における空隙率、ηは管路における空気粘度、Uaは管路における空気速度、dpは粒子径、ρaは管路における空気密度及びk,kはそれぞれ、層流域、乱流域における固有値である。前記(1)式において、右辺第1項は層流に対する圧力損失を表し、第2項は乱流に対する圧力損失を表している。
そして、E r g u n は、球形粒子による多くの実験データより、k=150、k=1.75 を導き出し、下記(2)式を得ている。
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・dp))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・dp))・Ua ・・・(2)
Where ΔP is the pressure difference (pressure loss), L is the length of the packed bed in the pipeline, ε is the porosity in the pipeline, η is the air viscosity in the pipeline, Ua is the air velocity in the pipeline, and dp is the particle The diameter and ρa are the air density in the pipeline, and k 1 and k 2 are eigenvalues in the laminar flow region and the turbulent flow region, respectively. In the formula (1), the first term on the right side represents the pressure loss for laminar flow, and the second term represents the pressure loss for turbulent flow.
Ergun derives k 1 = 150 and k 2 = 1.75 from many experimental data using spherical particles, and the following equation (2) is obtained.
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · dp 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (ε 3 · dp)) · Ua 2 ··・ (2)

すなわち、Ergunは、前記(1)式を導く過程で充填層内の隙間を、毛細管が集まった状態に置き換えて考え、毛細管内と充填層内の水力半径が等しくなる条件より、下記(3)を導いた。
((π/4)・de・Le)/(π・de・Le)=ε/(Sv・(1−ε)) ・・・(3)
ここで、deは毛細管の直径、Leは毛細管の長さである。また、球形粒子について、下記(4)式が導ける。
Sv=6/dp ・・・(4)
Ergunは、これら(3)式及び(4)式を用いては前記(2)式を導いている。
(1−2)修正Ergun式
ところで、粒子充填層内に充填される粒子の形状は、多くの場合、非球形となるが、粒子が非球形である場合には、Ergun式に誤差が生じる。
That is, Ergun considers that the gap in the packed bed is replaced with a state where the capillaries are gathered in the process of deriving the equation (1), and from the condition that the hydraulic radii in the capillary and the packed bed are equal, Led.
((Π / 4) · de 2 · Le) / (π · de · Le) = ε / (Sv · (1-ε)) (3)
Here, de is the diameter of the capillary, and Le is the length of the capillary. For spherical particles, the following equation (4) can be derived.
Sv = 6 / dp (4)
Ergun uses the equations (3) and (4) to derive the equation (2).
(1-2) Modified Ergun Formula By the way, in many cases, the shape of the particles filled in the particle packed bed is non-spherical. However, when the particles are non-spherical, an error occurs in the Ergun equation.

これに対して、本件発明者は、粒子が非球形となる場合には、粒子の平面部分で粒子同士の面接触により、粒子表面と流体とが接触する面積が減少することで、粒子が充填されている充填層内の水力半径が変わり、前記(3)式が不成立となり、Ergun式に誤差が生じると考えた。このようなことから、本件発明者は、実際に流体と接する粒子表面積を表す球径、つまり有効粒子径dp´を前記(1)式や(2)式に適用することで、そのような影響(誤差)を修正できると考えた。
ここで、新たに粒子物性値として、下記(5)式のように直線率φsを定義した。
φs=ΣL/Ls ・・・(5)
On the other hand, when the particles are non-spherical, the inventors of the present invention reduce the area where the particle surface and the fluid are in contact with each other by the surface contact between the particles in the flat portion of the particles, thereby filling the particles. It was considered that the hydraulic radius in the packed bed changed, the above equation (3) was not established, and an error occurred in the Ergun equation. For this reason, the present inventor applied such a sphere diameter representing the particle surface area that is actually in contact with the fluid, that is, the effective particle diameter dp ′ to the above formulas (1) and (2). I thought that (error) could be corrected.
Here, as a particle property value, a linear rate φs is defined as in the following equation (5).
φs = ΣL i / Ls (5)

この(5)式に示すように、直線率φsは、図1に示すように、粒子を2次元的にとらえ、その2次元(2次元投影面)の粒子の直線部の長さLの総和(図1ではL+L+L+L+L)を、該粒子の外周長Ls(図1ではL+L+L+L+L+Lc1+Lc2+Lc3+Lc4+Lc5)で割って得られる値である。この直線率φsが大きくなるほど、粒子の直線部が多くなっているといえるので、このような場合に、粒子同士が面接触する割合が高くなり、圧力損失の誤差が大きくなると考えられる。
そして、形状を考慮した式として、直線率φsを用いて、下記(6)式のように粒子径dp´を定義した。
dp´=(1−As・φs)・dp ・・・(6)
ここで、Asはφsに関する修正係数である。
As shown in the equation (5), the linear rate φs is obtained by taking the particle two-dimensionally as shown in FIG. 1 and calculating the length L i of the linear part of the two-dimensional (two-dimensional projection plane) particle. The total (L 1 + L 2 + L 3 + L 4 + L 5 in FIG. 1) is the outer peripheral length Ls of the particles (in FIG. 1, L 1 + L 2 + L 3 + L 4 + L 5 + L c1 + L c2 + L c3 + L c4 + L c5 +) The value obtained by dividing. It can be said that as the linear ratio φs increases, the number of linear portions of the particles increases. In such a case, it is considered that the proportion of particles in surface contact increases and the error in pressure loss increases.
Then, the particle diameter dp ′ was defined as the following equation (6) using the linear rate φs as an equation considering the shape.
dp ′ = (1−As · φs) · dp (6)
Here, As is a correction coefficient related to φs.

この(6)式を前記(2)式の粒子径dpに代入することで、直線率を考慮したErgun式の修正式として、下記(7)式を得ている。ここで、修正係数Asについては、実験により0.645を得た。
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−As・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−As・φs)・dp))・Ua ・・・(7)
この(7)式に対して、As=0.645と一定値にすることで、空隙率ε、空気粘度η、空気速度Ua、粒子径dp及び空気密度ρaを与え、さらに、測定等により得た直線率φsを与えることで、圧力損失ΔP/Lを得ることができる。
By substituting the equation (6) into the particle diameter dp of the equation (2), the following equation (7) is obtained as a modified equation of the Ergun equation considering the linear rate. Here, about correction coefficient As, 0.645 was obtained by experiment.
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1-As · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (ε 3 (1-As / φs) / dp)) / Ua 2 (7)
By setting As = 0.645 to this equation (7), the porosity ε, the air viscosity η, the air velocity Ua, the particle diameter dp and the air density ρa are given, and further obtained by measurement or the like. By giving the linear rate φs, the pressure loss ΔP / L can be obtained.

(1−3)実験装置及び実験方法
次のような実験装置及び実験方法により、修正係数Asを0.645として得た。
(1−3−1)実験装置
図2は、実験装置概略図を示す。
図2に示すように、空気源にはエアーコンプレッサ1を使用し、エアーコンプレッサ1からの圧縮空気を溜めるためにエアーチャンバ2を使用し、さらにその圧縮空気を減圧するためにエアーチャンバ2の後段に減圧弁3を設置している。減圧弁3の後段には、空気流量の測定及び調整のため、フローメータ4、流量調整弁5、チェック弁6を設置している。
(1-3) Experimental apparatus and experimental method By the following experimental apparatus and experimental method, the correction coefficient As was obtained as 0.645.
(1-3-1) Experimental Device FIG. 2 shows a schematic diagram of the experimental device.
As shown in FIG. 2, an air compressor 1 is used as an air source, an air chamber 2 is used to store compressed air from the air compressor 1, and a downstream stage of the air chamber 2 is used to depressurize the compressed air. The pressure reducing valve 3 is installed. A flow meter 4, a flow rate adjusting valve 5, and a check valve 6 are installed downstream of the pressure reducing valve 3 for measuring and adjusting the air flow rate.

そして、チェック弁6の後段に位置されているホース出口7から所定距離L1(例えば500[mm])に、測定に使用する粒子をつめた静止粒子充填層を形成した管路8を設置している。実験では、管路8には直管を用いている。そして、管路8として、内径D及び長さL2が異なるものを用いており、内径D=26,38,50[mm]の場合、長さL2=550[mm]の管路8を用い、内径D=70[mm]の場合、長さL2=150[mm]の管路8を用いている。   Then, a pipe line 8 is formed at a predetermined distance L1 (for example, 500 [mm]) from the hose outlet 7 positioned downstream of the check valve 6 to form a stationary particle packed layer packed with particles used for measurement. Yes. In the experiment, a straight pipe is used for the pipe line 8. And, as the pipe line 8, a pipe having a different inner diameter D and length L2 is used. When the inner diameter D = 26, 38, 50 [mm], the pipe line 8 having a length L2 = 550 [mm] is used. When the inner diameter D = 70 [mm], the pipe line 8 having a length L2 = 150 [mm] is used.

プラグモデルの前後端を、プラグ状態を保つため網で固定した形にし、実験装置に取り付けており、プラグモデル前後の圧力損失を算出している。そのために、圧力タップ9,10をプラグモデルの上流及び下流のアクリル管の表面に1つずつ設置し、測定装置11,12により管内平均圧力を測定している。
(1−3−2)実験条件
粒子として、ポリエチレンペレット(PEP)、ポリスチロールペレット(PSP)、プラスティックペレット(PTP)、小豆(SMB)、ニポロンハード(ニポロンハード:登録商標、NLH)、ペトロセン(ペトロセン:登録商標、PTS)、ハードカプセル(CPS)を使用している。下記表1には、これら使用粒子の主に物性値を示す。また、下記表2には、今回の実験条件を示す。
The front and rear ends of the plug model are fixed with a net to maintain the plug state and attached to the experimental device, and the pressure loss before and after the plug model is calculated. For this purpose, pressure taps 9 and 10 are installed one by one on the surface of the acrylic pipe upstream and downstream of the plug model, and the average pressure in the pipe is measured by the measuring devices 11 and 12.
(1-3-2) Experimental conditions As particles, polyethylene pellets (PEP), polystyrene pellets (PSP), plastic pellets (PTP), red beans (SMB), Nipolon hard (Nipolon hard: registered trademark, NLH), Petrocene (Petrocene: (Registered trademark, PTS) and hard capsule (CPS) are used. Table 1 below mainly shows physical property values of these used particles. Table 2 below shows experimental conditions for this time.

Figure 2008180704
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Figure 2008180704
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(1−3−3)実験結果及び考察
実験結果は次のようになる。
図3は、ポリスチロールペレット(PSP)及びプラスティックペレット(PTP)について、Ergun式(前記(2)式)による圧力損失の理論値(計算式、縦軸の値)と本実験による実験値(横軸の値)との比較結果を示す。
図3に示すように、粒子により(ポリスチロールペレットの方に)、理論値と実験値とに誤差が見られる。その一方で、管路8の管径の違いよる理論値と実験値との合致性の傾向に差はほとんど見られない。
以上のように、粒子の違いにより誤差の違いが見られ、このようなことから、誤差を発生させる主原因は、粒子の物性(形状)によるものと考えられる。図4は、全粒子について、直線率φsと圧力損失誤差(理論値と実験値との比(理論値/実験値))との関係を示す。
(1-3-3) Experimental results and discussion The experimental results are as follows.
FIG. 3 shows theoretical values (calculation formulas, values on the vertical axis) of pressure loss according to the Ergun equation (formula (2)) and experimental values (horizontal values) for polystyrene pellets (PSP) and plastic pellets (PTP). A comparison result with the axis value) is shown.
As shown in FIG. 3, there is an error between the theoretical value and the experimental value depending on the particles (toward the polystyrene pellets). On the other hand, there is almost no difference in the tendency of matching between the theoretical value and the experimental value due to the difference in the pipe diameter of the pipe 8.
As described above, a difference in error is observed depending on the difference in particles. From this, it is considered that the main cause of the error is due to the physical properties (shape) of the particles. FIG. 4 shows the relationship between the linear ratio φs and the pressure loss error (the ratio between the theoretical value and the experimental value (theoretical value / experimental value)) for all particles.

図4に示すように、全粒子について、直線率φsが大きくなるほど、誤差が大きくなる(1から大きくかけ離れる)。これは、球形粒子の場合には、粒子同士が点接触するのに対し、直線部を有する粒子(直線率φsがある値をもつ粒子)の場合には、粒子同士が面接触し、充填層内の水力半径が異なるものになるためと考え、前記(3)式及び(4)式より粒子径dpを直線率φsを用いて修正することで、理論値と実験値の合致性を高められると考えた。   As shown in FIG. 4, the error increases as the linear ratio φs increases for all the particles (a great difference from 1). This is because, in the case of spherical particles, the particles are in point contact with each other, whereas in the case of particles having a linear portion (particles having a certain linear rate φs), the particles are in surface contact with each other, and the packed bed It is considered that the hydrodynamic radius in the inside becomes different, and by adjusting the particle diameter dp using the linear rate φs from the above formulas (3) and (4), the consistency between the theoretical value and the experimental value can be improved. I thought.

ここで、図5は、全粒子について、有効粒子径dp´と粒子径dpとの粒径比dp´/dpと、直線率φsとの関係を示す。
図5に示す結果から、傾き、すなわち粒径比dp´/dpが0.645であることを得ることができた。これにより、修正係数Asを0.645として得ることができる(As=0.645)。そして、As=0.645とした場合、前記(7)式は、下記(8)式のようになる。
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・Ua ・・・(8)
Here, FIG. 5 shows the relationship between the particle diameter ratio dp ′ / dp between the effective particle diameter dp ′ and the particle diameter dp and the linear rate φs for all particles.
From the results shown in FIG. 5, it was possible to obtain the slope, that is, the particle size ratio dp ′ / dp was 0.645. Thereby, the correction coefficient As can be obtained as 0.645 (As = 0.645). When As = 0.645, the equation (7) becomes the following equation (8).
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (Ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · Ua 2 (8)

図6は、ポリエチレンペレット(PEP)ではD=26[mm]の条件とし、ポリスチロールペレット(PSP)ではD=70[mm]の条件とした場合の、前記(8)式で算出した理論値((ΔP/L)th)と実験値((ΔP/L)e)との比較結果を示す。同図中、前記(8)式により算出した理論値((ΔP/L)th)は、修正している値(Modified)値として示されており、前記(2)式により算出した理論値((ΔP/L)th)は、修正していない値(Not modified)として示されている。
図6に示すように、修正前のErgunの式による理論値との比較(図3参照)に対して誤差が大きく改善されており、直線率を考慮することで、実験値に近い値が得られるのがわかる。すなわち、前記(8)式による圧力損失の算出精度が高くなっている。同様に、全粒子、全条件おいて誤差を±10%以内に軽減することができた(後述の図12〜18参照)。
FIG. 6 shows the theoretical value calculated by the above equation (8) when the condition is D = 26 [mm] for polyethylene pellets (PEP) and D = 70 [mm] for polystyrene pellets (PSP). The comparison result of ((ΔP / L) th) and the experimental value ((ΔP / L) e) is shown. In the same figure, the theoretical value ((ΔP / L) th) calculated by the equation (8) is shown as a modified value (Modified) value, and the theoretical value calculated by the equation (2) ( (ΔP / L) th) is shown as an uncorrected value (Not modified).
As shown in FIG. 6, the error is greatly improved compared to the theoretical value by the Ergun equation before correction (see FIG. 3), and a value close to the experimental value is obtained by taking the linear rate into consideration. I can see that. That is, the calculation accuracy of the pressure loss by the equation (8) is high. Similarly, the error could be reduced within ± 10% for all particles and all conditions (see FIGS. 12 to 18 described later).

(2)本発明の実施形態
以上のような技術を前提とした実施形態を以下に説明する。
(2−1)第1の実施形態
第1の実施形態は、本発明を適用した圧力損失演算システムである。
(2−1−1)構成
図7は、圧力損失演算システムの構成を示す。
図7に示すように、圧力損失演算システムは、粒子画像取得部21、直線率算出部22、データ取得部23、条件設定部24、圧力損失算出部25、圧力損失判定部26及び出力部27を備えている。
図8は、圧力損失演算システムによる処理手順を示す。この処理により、所定条件下での圧力損失を算出している。図8の処理手順に沿って、圧力損失演算システムを構成する各構成部21〜26の処理内容を説明する。
(2) Embodiment of the Invention An embodiment based on the above-described technique will be described below.
(2-1) First Embodiment The first embodiment is a pressure loss calculation system to which the present invention is applied.
(2-1-1) Configuration FIG. 7 shows a configuration of the pressure loss calculation system.
As shown in FIG. 7, the pressure loss calculation system includes a particle image acquisition unit 21, a linear rate calculation unit 22, a data acquisition unit 23, a condition setting unit 24, a pressure loss calculation unit 25, a pressure loss determination unit 26, and an output unit 27. It has.
FIG. 8 shows a processing procedure by the pressure loss calculation system. With this process, the pressure loss under a predetermined condition is calculated. The processing content of each component 21-26 which comprises a pressure loss calculation system is demonstrated along the process sequence of FIG.

図8に示すように、処理を開始すると、先ずステップS1〜ステップS6において粒子画像取得部21、直線率算出部22及びデータ取得部23が各種データを取得する。
すなわち、ステップS1では、圧力損失の算出対象又は輸送対象となる粒子が選択される。
続いてステップS2において、データ取得部23は、前記ステップS1で選択した粒子の粒子密度ρsを測定する。例えば、粒子の物性値からなるテーブル又はデータベースを参照して、前記ステップS1で選択した粒子密度ρsを取得する。
As shown in FIG. 8, when the process is started, first, in step S1 to step S6, the particle image acquisition unit 21, the linear rate calculation unit 22, and the data acquisition unit 23 acquire various data.
That is, in step S1, particles for pressure loss calculation or transportation are selected.
Subsequently, in step S2, the data acquisition unit 23 measures the particle density ρs of the particles selected in step S1. For example, the particle density ρs selected in step S1 is acquired with reference to a table or database comprising particle property values.

続いてステップS3において、データ取得部23は、前記ステップS1で選択した粒子の粒子質量Mを測定する。
続いてステップS3において、データ取得部23は、前記ステップS2及びステップS3で測定により得た粒子密度ρs及び粒子質量Mを基に、粒子の球相当径dpを算出する。そして、ステップS7に進む。
一方、ステップS5において、粒子画像取得部21は、前記ステップS1で選択した粒子の2次元画像を撮像装置(カメラ等)を用いて取得する。ここでは、相当数(例えば10 0 粒)をランダムに10方向から撮影して、2次元投影画像(例えば100×10パターンの2次元投影画像)を得る。
Subsequently, in step S3, the data acquisition unit 23 measures the particle mass M of the particles selected in step S1.
Subsequently, in step S3, the data acquisition unit 23 calculates the sphere equivalent diameter dp of the particle based on the particle density ρs and the particle mass M obtained by the measurement in the step S2 and step S3. Then, the process proceeds to step S7.
On the other hand, in step S5, the particle image acquisition unit 21 acquires a two-dimensional image of the particles selected in step S1 using an imaging device (camera or the like). Here, a considerable number (for example, 10 0 grains) is randomly photographed from 10 directions to obtain a two-dimensional projection image (for example, a 100 × 10 pattern two-dimensional projection image).

続いてステップS6において、直線率算出部22は、直線率φsを算出する。具体的には、直線率算出部22は、前記ステップS5で取得した相当数の粒子についての2次元投影画像から、粒子の外周長Ls及び直線部の長さLiを測定して、それら測定した外周長Ls及び直線部の長さLiを用いて、前記(5)式により直線率φsを算出する。そして、ステップS7に進む。なお、直線率算出部22では、例えば画像解析システム又はソフトや、手作業により粒子の外周長Ls及び直線部の長さLiを測定している。   Subsequently, in step S6, the linear rate calculation unit 22 calculates the linear rate φs. Specifically, the linear rate calculation unit 22 measures the outer peripheral length Ls of the particle and the length Li of the linear part from the two-dimensional projection image for the considerable number of particles acquired in step S5, and measures them. Using the outer circumferential length Ls and the length Li of the straight line portion, the linear rate φs is calculated by the above equation (5). Then, the process proceeds to step S7. Note that the linear rate calculation unit 22 measures the outer peripheral length Ls of the particle and the length Li of the linear part by, for example, an image analysis system or software, or by manual work.

例えば、以上のステップS1〜ステップS6で得た値をメモリ等の記憶手段に記憶しておく。
ステップS7では、条件設定部24は、前記ステップS1で選択した粒子が充填される充填層(管路)の条件設定を行う。具体的には、条件設定部24は、空隙率εを設定する。
続いてステップS8において、条件設定部24は、流体の条件設定を行う。具体的には、条件設定部24は、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを設定する。例えば、流体密度ρa及び流体粘度ηについては、流体の物性値からなるテーブル又はデータベースを参照して、使用する流体に対応する流体密度ρa及び流体粘度ηを設定する。
For example, the values obtained in steps S1 to S6 are stored in a storage unit such as a memory.
In step S7, the condition setting unit 24 sets conditions for the packed bed (pipe) filled with the particles selected in step S1. Specifically, the condition setting unit 24 sets the porosity ε.
Subsequently, in step S8, the condition setting unit 24 sets fluid conditions. Specifically, the condition setting unit 24 sets the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η. For example, with respect to the fluid density ρa and the fluid viscosity η, the fluid density ρa and the fluid viscosity η corresponding to the fluid to be used are set with reference to a table or database including the physical property values of the fluid.

続いてステップS9において、圧力損失算出部25は、前記ステップS4で算出した粒子の球相当径dp、前記ステップS6で算出した直線率φs、並びに前記ステップS7及び前記ステップS8で設定した空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて圧力損失ΔP/Lを算出する。すなわち、ここで、前記(8)式により、圧力損失ΔP/Lを算出する。   Subsequently, in step S9, the pressure loss calculator 25 calculates the equivalent spherical diameter dp of the particles calculated in step S4, the linear rate φs calculated in step S6, and the porosity ε set in steps S7 and S8. The pressure loss ΔP / L is calculated using the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η. That is, here, the pressure loss ΔP / L is calculated by the equation (8).

続いてステップS10において、圧力損失判定部26は、前記ステップS9で算出した圧力損失ΔP/Lが所定の圧力損失になっているか否かを判定する。例えば、算出した圧力損失ΔP/Lが許容できる所定の値の範囲内にあるか否かを判定する。ここで、圧力損失判定部26は前記ステップS9で算出した圧力損失ΔP/Lが所定の圧力損失になっている場合、ステップS11に進み、そうでない場合、ステップS12に進む。
ステップS11では、出力部27は出力処理を行う。例えば、前記ステップS9で算出した圧力損失ΔP/Lとともに、その算出に使用した値を、モニターや他のシステム等に出力する。
Subsequently, in step S10, the pressure loss determination unit 26 determines whether or not the pressure loss ΔP / L calculated in step S9 is a predetermined pressure loss. For example, it is determined whether or not the calculated pressure loss ΔP / L is within a predetermined range of allowable values. Here, if the pressure loss ΔP / L calculated in step S9 is a predetermined pressure loss, the pressure loss determination unit 26 proceeds to step S11, and otherwise proceeds to step S12.
In step S11, the output unit 27 performs output processing. For example, together with the pressure loss ΔP / L calculated in step S9, the value used for the calculation is output to a monitor or other system.

ステップS12では、条件設定部24は、流体条件が変更可能か否かを判定する。例えば、流体条件である流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηに、変更が許容されている値があるか否かを判定する。ここで、条件設定部24は、流体条件が変更可能な場合、前記ステップS8に進み、再度、流体の条件設定を行い(例えば、変更許容範囲内で流体条件を変更し)、前記ステップS9以降の処理を行う。また、条件設定部24は、流体条件が変更不可能な場合、ステップS13に進む。   In step S12, the condition setting unit 24 determines whether or not the fluid condition can be changed. For example, it is determined whether or not the fluid speed Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η, which are fluid conditions, have values that are allowed to be changed. Here, when the fluid condition can be changed, the condition setting unit 24 proceeds to step S8, sets the condition of the fluid again (for example, changes the fluid condition within the change allowable range), and after step S9. Perform the process. If the fluid condition cannot be changed, the condition setting unit 24 proceeds to step S13.

ステップS13では、条件設定部24は、充填層条件が変更可能か否かを判定する。例えば、充填層条件である空隙率εの変更が許容されているか否かを判定する。ここで、充填層条件が変更可能な場合、前記ステップS7に進み、再度、充填層の条件設定を行い(例えば、変更許容範囲内で充填層条件を変更し)、前記ステップS8以降の処理を行う。また、充填層条件が変更不可能な場合、前記ステップS1に進み、別の粒子を選択して、ステップS2以降の処理を行う。   In step S13, the condition setting unit 24 determines whether or not the packed bed condition can be changed. For example, it is determined whether or not a change in the porosity ε, which is a packed bed condition, is allowed. Here, when the packed bed condition can be changed, the process proceeds to step S7, the packed bed condition is set again (for example, the packed bed condition is changed within the change allowable range), and the processing after step S8 is performed. Do. If the packed bed condition cannot be changed, the process proceeds to step S1, another particle is selected, and the processes after step S2 are performed.

(2−1−2)動作、作用及び効果は次のようになる。
圧力損失の算出対象又は輸送対象となる粒子を選択し(前記ステップS1)、その選択した粒子の粒子密度ρs及び粒子質量Mを測定する(前記ステップS2、ステップS3)。そして、測定により得た粒子密度ρs及び粒子質量Mを基に、粒子の球相当径dpを算出する(前記ステップS4)。また、相当数の粒子について、2次元画像を取得して、その取得した2次元画像から、直線率φsを算出する(前記ステップS5、ステップS6)。さらに、充填層の条件設定(空隙率εの設定)を行うとともに、流体の条件設定(流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηの設定)を行う(前記ステップS7、ステップS8)。
(2-1-2) Operation, action, and effect are as follows.
Particles to be calculated or transported for pressure loss are selected (step S1), and the particle density ρs and particle mass M of the selected particles are measured (steps S2 and S3). Then, based on the particle density ρs and the particle mass M obtained by the measurement, the sphere equivalent diameter dp of the particle is calculated (step S4). Further, a two-dimensional image is acquired for a considerable number of particles, and the linear rate φs is calculated from the acquired two-dimensional image (steps S5 and S6). Further, the condition setting of the packed bed (setting of the void ratio ε) and the condition setting of the fluid (setting of the fluid velocity Ua, the fluid density ρa and the fluid viscosity η) are performed (steps S7 and S8).

そして、粒子の球相当径dp、直線率φs、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて圧力損失ΔP/Lを算出する(前記ステップS9)。ここで、算出した圧力損失ΔP/Lが所定の圧力損失になっている場合には、出力処理を行う一方で、算出した圧力損失ΔP/Lが所定の圧力損失になっていない場合には、充填層の条件や流体の条件を変更して、再度、圧力損失ΔP/Lを算出する(前記ステップS10〜ステップS13)。   Then, the pressure loss ΔP / L is calculated using the sphere equivalent diameter dp, the linear ratio φs, the void ratio ε, the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η (step S9). Here, when the calculated pressure loss ΔP / L is a predetermined pressure loss, output processing is performed, while when the calculated pressure loss ΔP / L is not a predetermined pressure loss, The pressure loss ΔP / L is calculated again by changing the packed bed condition and the fluid condition (steps S10 to S13).

以上のような処理により、ある条件における圧力損失ΔP/Lを所定の値(所定の範囲内)のものとして算出できる。そして、圧力損失の算出に用いている前記(8)式の算出精度が高いので、この処理において算出される圧力損失も精度が高いとものとなる。これにより、このように算出した圧力損失ΔP/L、さらには該圧力損失ΔP/Lを得た条件を基に、輸送ライン等の設計、さらには運転を行うことで、そのような輸送ライン等の設計、さらには運転を高い精度で行うことができる。   Through the processing as described above, the pressure loss ΔP / L under a certain condition can be calculated as a predetermined value (within a predetermined range). And since the calculation precision of said Formula (8) used for calculation of pressure loss is high, the pressure loss calculated in this process will also have high precision. Thus, based on the pressure loss ΔP / L calculated in this way, and further on the conditions for obtaining the pressure loss ΔP / L, the transportation line and the like are designed and operated, so that such a transportation line etc. The design and further operation can be performed with high accuracy.

(2−2)第2の実施形態
第2の実施形態は、本発明を適用した空気輸送プラントである。空気輸送プラントでは、粒子を空気により輸送している。
(2−2−1)構成
図9は、空気輸送プラントの主に制御システムの構成を示す。
図9に示すように、空気輸送プラントは、前記第1の実施形態と同様に、粒子画像取得部21、直線率算出部22及びデータ取得部23を備えている。そして、空気輸送プラントは、粒子輸送量等測定部31、ライン仕様取得部32、運転状態判定部33、制御部(演算部)34及び輸送ラインシステム35を備えている。
(2-2) Second Embodiment The second embodiment is an air transportation plant to which the present invention is applied. In an air transportation plant, particles are transported by air.
(2-2-1) Configuration FIG. 9 mainly illustrates the configuration of the control system of the pneumatic transportation plant.
As shown in FIG. 9, the pneumatic transportation plant includes a particle image acquisition unit 21, a linear rate calculation unit 22, and a data acquisition unit 23, as in the first embodiment. The pneumatic transport plant includes a particle transport amount measurement unit 31, a line specification acquisition unit 32, an operation state determination unit 33, a control unit (calculation unit) 34, and a transport line system 35.

図10は、空気輸送プラントにおける処理手順を示す。図10の処理手順に沿って、空気輸送プラントを構成する各構成部21〜23、31〜35の処理内容を説明する。
図10に示すように、処理を開始すると、前記第1の実施形態と同様に、先ずステップS21〜ステップS26において粒子画像取得部21、直線率算出部22及びデータ取得部23が各種データを取得する。
すなわち、ステップS21では、空気輸送プラントにおいて輸送対象となる粒子を取得する。
FIG. 10 shows a processing procedure in the pneumatic transportation plant. The processing content of each component 21-23, 31-35 which comprises an air transportation plant is demonstrated along the process sequence of FIG.
As shown in FIG. 10, when the process is started, as in the first embodiment, first, in step S21 to step S26, the particle image acquisition unit 21, the linear rate calculation unit 22, and the data acquisition unit 23 acquire various data. To do.
That is, in step S21, particles to be transported in the pneumatic transportation plant are acquired.

続いてステップS22及びステップS23において、データ取得部23は、前記ステップS21で取得した粒子の粒子密度ρs及び粒子質量Mを測定し、ステップS24において、その測定により得た粒子密度ρs及び粒子質量Mを基に、粒子の球相当径dpを算出する。そして、ステップS27に進む。
一方、ステップS25において、粒子画像取得部21は、前記ステップS21で取得した粒子の2次元画像を撮像装置(カメラ等)を用いて取得する。
Subsequently, in step S22 and step S23, the data acquisition unit 23 measures the particle density ρs and particle mass M of the particles acquired in step S21, and in step S24, the particle density ρs and particle mass M obtained by the measurement. Based on the above, the sphere equivalent diameter dp of the particle is calculated. Then, the process proceeds to step S27.
On the other hand, in step S25, the particle image acquisition unit 21 acquires a two-dimensional image of the particles acquired in step S21 using an imaging device (camera or the like).

続いてステップS26において、直線率算出部22は、直線率φsを算出する。具体的には、直線率算出部22は、前記ステップS25で取得した相当数の粒子についての2次元投影画像から、粒子の外周長Ls及び直線部の長さLiを測定して、それら測定した外周長Ls及び直線部の長さLiを用いて、前記(5)式により直線率φsを算出する。そして、ステップS27に進む。   Subsequently, in step S26, the linear rate calculation unit 22 calculates the linear rate φs. Specifically, the linear rate calculation unit 22 measures the outer peripheral length Ls of the particle and the length Li of the linear part from the two-dimensional projection image for the considerable number of particles acquired in step S25, and measures them. Using the outer circumferential length Ls and the length Li of the straight line portion, the linear rate φs is calculated by the above equation (5). Then, the process proceeds to step S27.

ステップS27では、データ取得部23は、物性を確認する。具体的には、データ取得部23は、充填層(管路)の空隙率ε及びかさ密度ρを確認(取得)する。充填層(管路)の空隙率ε及びかさ密度ρは、検出値又はデータベースに記憶されている値である。
続いてステップS28において、粒子輸送量等測定部31は、粒子輸送量Msm及び空気質量流量Mamを測定する。例えば、所定時間内に粒子輸送量Msm及び空気質量流量Mamを測定していき、その平均値を得る。
In step S27, the data acquisition unit 23 confirms the physical properties. Specifically, the data acquisition unit 23 confirms (acquires) the porosity ε and the bulk density ρ B of the packed bed (pipe). The porosity ε and the bulk density ρ B of the packed bed (pipe) are detected values or values stored in a database.
Subsequently, in step S28, the particle transport amount etc. measuring unit 31 measures the particle transport amount Msm and the air mass flow rate Mam. For example, the particle transport amount Msm and the air mass flow rate Mam are measured within a predetermined time, and the average value is obtained.

例えば、以上のステップS21〜ステップS28で得た値をメモリ等の記憶手段に記憶しておく。
続いてステップS29において、ライン仕様取得部32は、ライン仕様を確認(取得)する。具体的には、ライン仕様取得部32は、ライン仕様として、粒子輸送量Ms及び空気質量流量Maを確認する。例えば、ライン仕様からなるテーブル又はデータベースを参照して、粒子輸送量Ms及び空気質量流量Maを確認する。
For example, the values obtained in steps S21 to S28 are stored in storage means such as a memory.
Subsequently, in step S29, the line specification acquisition unit 32 confirms (acquires) the line specification. Specifically, the line specification acquisition unit 32 confirms the particle transport amount Ms and the air mass flow rate Ma as the line specification. For example, the particle transport amount Ms and the air mass flow rate Ma are confirmed with reference to a table or database consisting of line specifications.

続いてステップS30において、運転状態判定部33は、前記ステップS28で測定して得た粒子輸送量Msmが、前記ステップS29で確認したライン仕様(目的値)の粒子輸送量Msに一致(所定の誤差範囲内にあることも含む)しているか否かを判定する。ここで、運転状態判定部33は、測定して得た粒子輸送量Msmが、ライン仕様の粒子輸送量Msに一致している場合、ステップS31に進み、そうでない場合、ステップS32に進む。
ステップS31では、制御部34は、運転を継続する。すなわち、現状の制御条件(供給圧Pt及び空気質量流量Ma)で輸送ラインシステム35を制御する。
Subsequently, in step S30, the operation state determination unit 33 matches the particle transport amount Msm obtained by the measurement in step S28 with the particle transport amount Ms of the line specification (target value) confirmed in step S29 (predetermined value). Whether it is within the error range). Here, when the particle transport amount Msm obtained by the measurement matches the particle transport amount Ms of the line specification, the operation state determination unit 33 proceeds to step S31, and otherwise proceeds to step S32.
In step S31, the control unit 34 continues the operation. That is, the transport line system 35 is controlled under the current control conditions (supply pressure Pt and air mass flow rate Ma).

一方、ステップS32では、データ取得部23は、粒子速度usを測定する。
続いてステップS33において、データ取得部23又は制御部34は、空気質量流量Maを選定する。ここで、前記ステップS28で測定した空気質量流量Mamと前記ステップS29で確認したライン仕様の空気質量流量Maとを参照して、空気質量流量Maを選定する。例えば、前記ステップS28で測定した空気質量流量Mamと前記ステップS29で確認したライン仕様の空気質量流量Maとからかけ離れた値にならない空気質量流量Maを選定する。
On the other hand, in step S32, the data acquisition unit 23 measures the particle velocity us.
Subsequently, in step S33, the data acquisition unit 23 or the control unit 34 selects the air mass flow rate Ma. Here, the air mass flow rate Ma is selected with reference to the air mass flow rate Mam measured in step S28 and the air mass flow rate Ma of the line specification confirmed in step S29. For example, an air mass flow rate Ma that does not differ from the air mass flow rate Ma measured in step S28 and the air mass flow rate Ma of the line specification confirmed in step S29 is selected.

続いてステップS34において、制御部34は、下記(9)式により、必要供給圧力Ptを算出する。ここで、(9)式は、プラグ輸送において、粒子を輸送するために必要な供給圧力を算出するのに一般的に用いられる式である。
Pt=∫(Ms/(A・ρ・us))・ΔP/L・dL ・・・(9)
ここで、ρは、前記ステップS27で確認(取得)した値、Msは、前記ステップS29で取得しているライン仕様の粒子輸送量Ms(目標値)、Aは管路内の断面積である。
Subsequently, in step S34, the control unit 34 calculates the necessary supply pressure Pt by the following equation (9). Here, the expression (9) is an expression that is generally used to calculate a supply pressure necessary for transporting particles in plug transportation.
Pt = ∫ (Ms / (A · ρ B · us)) · ΔP / L · dL (9)
Here, ρ B is the value confirmed (acquired) in step S27, Ms is the particle transport amount Ms (target value) of the line specification acquired in step S29, and A is the cross-sectional area in the pipeline. is there.

そして、(9)式中のΔP/Lの値として、前記(8)式を用いている。また、プラグ輸送であることで、粒子の速度も考慮しており、前記(8)式中の、空気速度Uaを、空気と粒子の相対速度(Ua−us)に代えている。これにより、(9)式中のΔP/Lは、前記ステップS33で選定した空気質量流量Maの他に、前記ステップS32で測定した粒子速度usを用いて算出され、その算出したΔP/Lを用いて、必要供給圧力Ptが算出される。   Then, the equation (8) is used as the value of ΔP / L in the equation (9). In addition, due to the plug transport, the velocity of the particles is also taken into consideration, and the air velocity Ua in the equation (8) is replaced with the relative velocity (Ua-us) between the air and the particles. Thereby, ΔP / L in the equation (9) is calculated using the particle velocity us measured in step S32 in addition to the air mass flow rate Ma selected in step S33, and the calculated ΔP / L is Using this, the required supply pressure Pt is calculated.

続いてステップS35において、制御部34は、前記ステップS33で選定(前記ステップS34で圧力損失ΔP/Lの算出に使用)した空気質量流量Ma及び前記ステップS34で算出した必要供給圧力Ptとなるように制御を行う。例えば、実際の供給圧力Ptを測定し、その測定した実供給圧力Ptと前記ステップS34で算出した必要供給圧力Ptとの差分が0になるように制御を行う。
そして、そのような制御下において、再び前記ステップS28以降の処理を行う。すなわち、粒子輸送量Msm及び空気質量流量Mamを測定するとともに(前記ステップS28)、ライン仕様の粒子輸送量Ms及び空気質量流量Maを確認し(前記ステップS29)、測定して得た粒子輸送量Msmが、ライン仕様の粒子輸送量Msに一致しているか否かを判定する(前記ステップS30)。
Subsequently, in step S35, the control unit 34 becomes the air mass flow rate Ma selected in step S33 (used for calculating the pressure loss ΔP / L in step S34) and the required supply pressure Pt calculated in step S34. To control. For example, the actual supply pressure Pt is measured, and control is performed so that the difference between the measured actual supply pressure Pt and the necessary supply pressure Pt calculated in step S34 becomes zero.
And under such control, the process after said step S28 is performed again. That is, the particle transport amount Msm and the air mass flow rate Mam are measured (step S28), the particle transport amount Ms and the air mass flow rate Ma of the line specifications are confirmed (step S29), and the particle transport amount obtained by measurement is measured. It is determined whether or not Msm matches the line specification particle transport amount Ms (step S30).

(2−2−2)動作、作用及び効果は次のようになる。
空気輸送プラントにおいて輸送対象となる粒子を取得し(前記ステップS21)、その取得した粒子の粒子密度ρs及び粒子質量Mを測定する(前記ステップS22、ステップS23)。そして、測定により得た粒子密度ρs及び粒子質量Mを基に、粒子の球相当径dpを算出する(前記ステップS24)。また、相当数の粒子について、2次元画像を取得して、その取得した2次元画像から、直線率φsを算出する(前記ステップS25、ステップS26)。さらに、充填層(管路)の空隙率ε及びかさ密度ρを確認(取得)する(前記ステップS27)。
そして、粒子輸送量Msm及び空気質量流量Mamを測定するとともに、ライン仕様の粒子輸送量Ms及び空気質量流量Maを確認(取得)し、測定して得た粒子輸送量Msmが、ライン仕様の粒子輸送量Msに一致しているか否かを判定する(前記ステップS28〜ステップS30)。
(2-2-2) Operation, action, and effect are as follows.
Particles to be transported are acquired in the pneumatic transport plant (step S21), and the particle density ρs and particle mass M of the acquired particles are measured (steps S22 and S23). Then, based on the particle density ρs and the particle mass M obtained by the measurement, the sphere equivalent diameter dp of the particle is calculated (step S24). Further, a two-dimensional image is acquired for a considerable number of particles, and the linear rate φs is calculated from the acquired two-dimensional image (steps S25 and S26). Further, the porosity ε and bulk density ρ B of the packed bed (pipe) are confirmed (obtained) (step S27).
Then, the particle transport amount Msm and the air mass flow rate Mam are measured, the particle transport amount Ms and the air mass flow rate Ma of the line specification are confirmed (acquired), and the particle transport amount Msm obtained by the measurement is the particle of the line specification. It is determined whether or not it matches the transport amount Ms (steps S28 to S30).

ここで、測定して得た粒子輸送量Msmが、ライン仕様の粒子輸送量Msに一致している場合には、運転を継続する(前記ステップS31)。一方、測定して得た粒子輸送量Msmが、ライン仕様の粒子輸送量Msに一致していない場合には、ライン仕様の粒子輸送量Msになるような制御を行う。すなわち、粒子速度usを測定するとともに、空気質量流量Maを選定する(前記ステップS32、ステップS33)。そして、それら粒子速度us及び空気質量流量Maを用いて、必要供給圧力Ptを算出し、その算出した必要供給圧力Pt及び空気質量流量Maにより制御を行う(前記ステップS34、ステップS35)。そして、そのような制御下において、再び前記ステップS28以降の処理を行う。   Here, when the particle transport amount Msm obtained by the measurement coincides with the particle transport amount Ms of the line specification, the operation is continued (step S31). On the other hand, when the particle transport amount Msm obtained by measurement does not coincide with the particle transport amount Ms of the line specification, control is performed so as to become the particle transport amount Ms of the line specification. That is, the particle velocity us is measured and the air mass flow rate Ma is selected (steps S32 and S33). Then, the required supply pressure Pt is calculated using the particle velocity us and the air mass flow rate Ma, and control is performed based on the calculated required supply pressure Pt and the air mass flow rate Ma (steps S34 and S35). And under such control, the process after said step S28 is performed again.

以上のような処理により、粒子を輸送する輸送ラインシステム35では、ライン仕様の粒子輸送量Msになるように制御がなされる。そして、圧力損失の算出に用いている前記(8)式の算出精度が高いので、この処理において算出される圧力損失は的確な値を示しており、この結果、粒子輸送量Msの制御は的確になされるようになる。
また、この第2の実施形態では、ライン仕様の粒子輸送量Msとなるように制御を実施しているが、ライン仕様の空気質量流量Maとなるように制御を実施しても良い。この場合、粒子輸送量を変更していくことで、ライン仕様の空気質量流量Maとなるように制御を行う。
By the above processing, the transport line system 35 for transporting particles is controlled so as to achieve the particle transport amount Ms of the line specification. Since the calculation accuracy of the equation (8) used for calculating the pressure loss is high, the pressure loss calculated in this process shows an accurate value. As a result, the control of the particle transport amount Ms is accurate. Will be made.
In the second embodiment, the control is performed so that the particle transport amount Ms of the line specification is achieved, but the control may be performed so that the air mass flow rate Ma of the line specification is achieved. In this case, the control is performed so that the air mass flow rate Ma of the line specification is obtained by changing the particle transport amount.

なお、前記実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、前記(8)式をさらに修正項を加えた式により、圧力損失ΔP/Lを算出することもできる。
ここで、下記(10)式は、圧力損失に対して壁面(管直径)の影響を考慮したErgun式の修正式として知られている。
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・dp)・Ua+Cw・ρa・(1−ε)/(ε・dp)・Ua ・・・(10)
ここで、Cwは係数(=k=1.75)、Dは管直径である。
In addition, the said embodiment can also be implement | achieved by the following structures.
That is, the pressure loss ΔP / L can also be calculated from an equation obtained by adding a correction term to the equation (8).
Here, the following equation (10) is known as a modified equation of the Ergun equation that considers the influence of the wall surface (tube diameter) on the pressure loss.
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · dp 2 ) · Ua + Cw · ρa · (1-ε ) / (Ε 3 · dp) · Ua 2 (10)
Here, Cw is a coefficient (= k 2 = 1.75), and D is a tube diameter.

そして、この(10)式を粒子径を考慮した下記(11)式に修正して、すなわち、粒子径dpに、前記(6)式の直線率φsを用いた粒子径dp´を代入して、下記(11)式により圧力損失ΔP/Lを算出する。
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・Ua+Cw・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・Ua ・・・(11)
ここで、Cwは、固有値kと同じ値、例えば1.75である。
Then, the equation (10) is corrected to the following equation (11) in consideration of the particle diameter, that is, the particle diameter dp ′ using the linear rate φs of the expression (6) is substituted for the particle diameter dp. The pressure loss ΔP / L is calculated by the following equation (11).
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp 2 ) · Ua + Cw · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp) · Ua 2 (11)
Here, Cw is the same value as the characteristic value k 2, for example, 1.75.

例えば、前記第1の実施形態であれば、前記ステップS7において、充填層の条件設定として、空隙率εに加えて、管内径Dを設定するようにし、前記ステップS9において、前記(11)式により、圧力損失ΔP/Lを算出する。
また、前記第2の実施形態であれば、前記ステップS27において、物性確認として、空隙率ε及びかさ密度ρに加えて、管内径Dを確認(取得)するようにし、前記ステップS34において、前記(11)式により、圧力損失ΔP/Lを算出する。
For example, in the first embodiment, in step S7, in addition to the porosity ε, the tube inner diameter D is set as the condition setting of the packed bed. In step S9, the equation (11) is set. Thus, the pressure loss ΔP / L is calculated.
In the second embodiment, in step S27, as a physical property confirmation, in addition to the porosity ε and the bulk density ρ B , the pipe inner diameter D is confirmed (acquired). In the step S34, The pressure loss ΔP / L is calculated by the equation (11).

図11は、管径比D/dpを変化させていった場合に、前記(1)式、すなわち圧力損失に対して壁面(管直径)の影響を考慮していないErgun式により算出される固有値k,kを示す。
本来であればk=150、k=1.75にならなければならないが、管径比D/dpが小さい領域では、図11(a)に示すように、特に固有値kが、150から大きく外れる。このように、管径比D/dpが小さい領域では、固有値kが正しい値を示さないため、すなわち、前記(1)式により算出される圧力損失ΔP/Lに誤差が生じるため、壁面の影響を考慮した前記(11)式により圧力損失を算出する。
FIG. 11 shows the eigenvalue calculated by the above equation (1), that is, the Ergun equation that does not consider the influence of the wall surface (tube diameter) on the pressure loss when the tube diameter ratio D / dp is changed. k 1 and k 2 are shown.
Although must become k 1 = 150, k 2 = 1.75 would otherwise, in the region tube diameter ratio D / dp is small, as shown in FIG. 11 (a), in particular eigenvalue k 1, 0.99 Greatly deviate from. Thus, in the region where the pipe diameter ratio D / dp is small, the eigenvalue k 1 does not show a correct value, that is, an error occurs in the pressure loss ΔP / L calculated by the above equation (1). The pressure loss is calculated by the equation (11) considering the influence.

図12〜図18は、管直径Dをパラメータとして(D=26,38,50,70)、空気速度Uaを変化させたときの、理論値と実験値との比αの変化を示す。ここでは、直管を用いた結果を示す。理論値を前記(11)式の値とした場合には、修正している(Modified)αとなり、理論値を前記(8)式(管直径Dを考慮していない式)の値とした場合には、修正していない(Not modified)αとなる。   12 to 18 show changes in the ratio α between the theoretical value and the experimental value when the air velocity Ua is changed using the tube diameter D as a parameter (D = 26, 38, 50, 70). Here, the result using a straight pipe is shown. When the theoretical value is the value of the equation (11), it is a modified (Modified) α, and the theoretical value is the value of the equation (8) (the equation not considering the tube diameter D). Is not modified α.

図12は、プラスティックペレット(PTP)を用いた結果を示し、図13は、小豆(SMB)を用いた結果を示し、図14は、ニポロンハード(NLH)を用いた結果を示し、図15は、ポリエチレンペレット(PEP)を用いた結果を示し、図16は、ペトロセン(PTS)を用いた結果を示し、図17は、ハードカプセル(CPS)を用いた結果を示し、図18は、ポリスチロールペレット(PSP)を用いた結果を示す。
図12〜図18に示すように、どの粒子、さらにはどの管直径Dにおいても、空気速度Uaの広い範囲において、αが1に近い値、すなわち理論値(前記(11)式の値)が実験値に近い値を示す。すなわち、前記(11)式による圧力損失ΔP/Lの算出精度が高くなっている。
FIG. 12 shows the results using plastic pellets (PTP), FIG. 13 shows the results using red beans (SMB), FIG. 14 shows the results using Nipolon Hard (NLH), and FIG. FIG. 16 shows the results using petrocene (PTS), FIG. 17 shows the results using hard capsules (CPS), and FIG. 18 shows the results using polystyrene pellets (PEP). The result using (PSP) is shown.
As shown in FIGS. 12 to 18, α is close to 1, that is, the theoretical value (the value of the equation (11)) in a wide range of the air velocity Ua for any particle and even for any tube diameter D. A value close to the experimental value is shown. That is, the calculation accuracy of the pressure loss ΔP / L according to the equation (11) is high.

図19〜図22は、曲管(ベンド管)について得た結果を示す。ここで、曲管の曲率半径(1/R)を管直径Dの10倍になるようにしている(R=D・10)。そして、図19〜図22は、管直径Dをパラメータとして(D=38,50)、空気速度Uaを変化させたときの、理論値と実験値との比αの変化を示す。理論値を前記(11)式の値とした場合には、修正している(Modified)αとなり、理論値を前記(8)式(管直径Dを考慮していない式)の値とした場合には、修正していない(Not modified)αとなる。   19 to 22 show the results obtained for a curved pipe (bend pipe). Here, the radius of curvature (1 / R) of the curved pipe is set to 10 times the pipe diameter D (R = D · 10). 19 to 22 show changes in the ratio α between the theoretical value and the experimental value when the air velocity Ua is changed with the tube diameter D as a parameter (D = 38, 50). When the theoretical value is the value of the equation (11), it is a modified (Modified) α, and the theoretical value is the value of the equation (8) (the equation not considering the tube diameter D). Is not modified α.

図19は、プラスティックペレット(PTP)を用いた結果を示し、図20は、小豆(SMB)を用いた結果を示し、図21は、ポリエチレンペレット(PEP)を用いた結果を示し、図22は、ポリスチロールペレット(PSP)を用いた結果を示す。
図19〜図22に示すように、どの粒子、さらにはどの管直径Dにおいても、空気速度Uaの広い範囲において、αが1に近い値、すなわち理論値(前記(11)式の値)が実験値に近い値を示す。すなわち、前記(11)式による圧力損失ΔP/Lの算出精度が高くなっている。さらに、この結果から、曲管の場合でも、前記(11)式による圧力損失ΔP/Lの算出精度が高くなるのがわかる。
また、充填層に充填される粒子又は輸送される粒子は、本実施形態の説明で具体的に示したものに限定されるものではなく、他の粒子でも良く、また、管路内を流れる流体は、空気に限定されるものではなく、他の流体でも良い。
19 shows the results using plastic pellets (PTP), FIG. 20 shows the results using red beans (SMB), FIG. 21 shows the results using polyethylene pellets (PEP), and FIG. The result using a polystyrene pellet (PSP) is shown.
As shown in FIGS. 19 to 22, α is close to 1, that is, the theoretical value (the value of the above equation (11)) in a wide range of the air velocity Ua for any particle and even for any tube diameter D. A value close to the experimental value is shown. That is, the calculation accuracy of the pressure loss ΔP / L according to the equation (11) is high. Furthermore, it can be seen from this result that the accuracy of calculating the pressure loss ΔP / L according to the equation (11) is increased even in the case of a curved pipe.
Further, the particles filled in the packed bed or transported particles are not limited to those specifically shown in the description of the present embodiment, and may be other particles, and the fluid flowing in the pipe line Is not limited to air and may be other fluids.

なお、前記第1の実施形態の説明において、データ取得部23は、前記圧力損失ΔP/Lを算出するための値を取得する値取得手段を実現しており、粒子画像取得部21は、前記粒子の2次元投影画像を取得する2次元投影画像取得手段を実現しており、直線率算出部22は、前記2次元投影画像取得手段が取得した粒子の2次元投影画像における、前記粒子の直線部分の長さ及び周囲長を検出する粒子状態検出手段及び前記粒子状態検出手段が検出した直線部分の長さの総計を、前記周囲長で割り算して前記直線率φsを算出する直線率算出手段を実現しており、圧力損失算出部25は、前記直線率算出手段が算出した直線率φs及び前記値取得手段が取得した値である球相当径dp、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、圧力損失ΔP/Lを算出する圧力損失算出手段を実現している。   In the description of the first embodiment, the data acquisition unit 23 realizes a value acquisition unit that acquires a value for calculating the pressure loss ΔP / L, and the particle image acquisition unit 21 A two-dimensional projection image acquisition unit that acquires a two-dimensional projection image of a particle is realized, and the straight line ratio calculation unit 22 performs straight line of the particle in the two-dimensional projection image of the particle acquired by the two-dimensional projection image acquisition unit. Particle state detecting means for detecting the length of the part and the peripheral length, and a linear rate calculating means for calculating the linear ratio φs by dividing the total length of the straight line portions detected by the particle state detecting means by the peripheral length The pressure loss calculation unit 25 is configured such that the linear rate φs calculated by the linear rate calculation unit, the sphere equivalent diameter dp that is the value acquired by the value acquisition unit, the porosity ε, the fluid velocity Ua, and the fluid density. ρa and fluid viscosity η There are realizes a pressure loss calculating means for calculating the pressure loss [Delta] P / L.

また、前記第2の実施形態の説明において、制御部34は、前記管路で圧送するための上流側の供給圧を制御する供給圧制御手段を実現しており、データ取得部23は、前記圧力損失ΔP/Lを算出するための値を取得する値取得手段を実現しており、粒子画像取得部21は、前記粒子の2次元投影画像を取得する2次元投影画像取得手段を実現しており、直線率算出部22は、前記2次元投影画像取得手段が取得した粒子の2次元投影画像における、前記粒子の直線部分の長さ及び周囲長を検出する粒子状態検出手段及び前記粒子状態検出手段が検出した直線部分の長さの総計を、前記周囲長で割り算して前記直線率φsを算出する直線率算出手段を実現しており、粒子輸送量等測定部31は、前記管路内の流体の流量及び粒子の輸送量を検出する粒子輸送量検出手段を実現しており、制御部34のステップS34の処理は、前記検出手段が検出した流体の流量及び粒子の輸送量が目標値と異なる場合に、前記直線率算出手段が算出した直線率φs及び前記値取得手段が取得した値である球相当径dp、粒子の速度us、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、圧力損失ΔP/Lに基づいて、前記上流側の供給圧を変更する制御手段の処理を実現している。   In the description of the second embodiment, the control unit 34 realizes supply pressure control means for controlling the supply pressure on the upstream side for pumping in the pipe line, and the data acquisition unit 23 A value acquisition unit that acquires a value for calculating the pressure loss ΔP / L is realized, and the particle image acquisition unit 21 realizes a two-dimensional projection image acquisition unit that acquires a two-dimensional projection image of the particle. In addition, the linear rate calculation unit 22 includes a particle state detection unit that detects a length and a peripheral length of the linear part of the particle in the two-dimensional projection image of the particle acquired by the two-dimensional projection image acquisition unit, and the particle state detection A linear rate calculating means for calculating the linear rate φs by dividing the total length of the linear portions detected by the means by dividing the circumference is realized, and the particle transport amount measuring unit 31 is provided in the pipeline. Fluid flow rate and particle transport volume The particle transport amount detection means to be output is realized, and the processing of step S34 of the control unit 34 is performed when the fluid flow rate and the particle transport amount detected by the detection means are different from the target values. The pressure loss ΔP / Based on L, the processing of the control means for changing the upstream supply pressure is realized.

直線率φsの算出の説明に用いた図である。It is a figure used for description of calculation of linear rate φs. 実験装置概略を示す図である。It is a figure which shows an experimental apparatus outline. Ergun式((2)式)で算出した理論値と実験値との比較結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the comparison result of the theoretical value calculated by Ergun type | formula (Formula (2)), and an experimental value. Ergun式((2)式)で算出した理論値と実験値との誤差の検証に用いた特性図である。It is a characteristic view used for verification of an error between the theoretical value calculated by the Ergun equation (equation (2)) and the experimental value. 有効粒子径dp´と粒子径dpとの粒径比dp´/dpと、直線率φsとの関係を示す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the particle size ratio dp ′ / dp between the effective particle size dp ′ and the particle size dp, and the linear rate φs. Ergun式の修正式((8)式)で算出した理論値と実験値との比較結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the comparison result of the theoretical value calculated by the correction formula (Equation (8)) of the Ergun equation and the experimental value. 本発明の第1の実施形態の圧力損失演算システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the pressure loss calculation system of the 1st Embodiment of this invention. 圧力損失演算システムの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a pressure loss calculation system. 本発明の第2の実施形態の空気輸送プラントの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the pneumatic transportation plant of the 2nd Embodiment of this invention. 空気輸送プラントにおける制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of control in an air transportation plant. 管径比D/dpとErgun式((1)式)により算出される固有値k,kとの関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the pipe diameter ratio D / dp and the eigenvalues k 1 and k 2 calculated by the Ergun equation (Equation (1)). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及びプラスティックペレット(PTP)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic showing the results using straight pipes and plastic pellets (PTP). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及び小豆(SMB)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic showing the results using straight pipes and red beans (SMB). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及びニポロンハード(NLH)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic showing the result of using a straight pipe and Nipolon hard (NLH). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及びポリエチレンペレット(PEP)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic that shows the results using straight pipes and polyethylene pellets (PEP). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及びペトロセン(PTS)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic that shows the results using straight pipe and petrocene (PTS). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及びハードカプセル(CPS)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation (Equation (11)) of the Ergun equation, and is a characteristic showing the result using a straight pipe and a hard capsule (CPS). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、直管及びポリスチロールペレット(PSP)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic showing the results using straight pipes and polystyrene pellets (PSP). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、曲管及びプラスティックペレット(PTP)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic showing the result using a curved pipe and a plastic pellet (PTP). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、曲管及び小豆(SMB)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation (Equation (11)) of the Ergun equation, and is a characteristic that shows the result using a curved pipe and red beans (SMB). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、曲管及びポリエチレンペレット(PEP)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic that shows the result of using a curved pipe and polyethylene pellets (PEP). 空気速度UaとErgun式の修正式((11)式)との関係を示すものであり、曲管及びポリスチロールペレット(PSP)を用いた結果を示す特性である。It shows the relationship between the air velocity Ua and the corrected equation of the Ergun equation (Equation (11)), and is a characteristic that shows the result of using a bent tube and a polystyrene pellet (PSP).

符号の説明Explanation of symbols

21 粒子画像取得部、22 直線率算出部、23 データ取得部、24 条件設定部、25 圧力損失算出部、26 圧力損失判定部,27 出力部、31 粒子輸送量等測定部、32 ライン仕様取得部、33 運転状態判定部、34 制御部、35 輸送ラインシステム   21 Particle image acquisition unit, 22 Linear rate calculation unit, 23 Data acquisition unit, 24 Condition setting unit, 25 Pressure loss calculation unit, 26 Pressure loss determination unit, 27 Output unit, 31 Particle transport amount measurement unit, 32 line specification acquisition Part, 33 operation state judgment part, 34 control part, 35 transport line system

Claims (10)

管路内で粒子層を流体が流れる場合の圧力損失を推定する圧力損失推定方法において、
2次元平面に投影した前記粒子の直線部分の長さの総計を、2次元平面に投影した前記粒子の周囲長で割り算して直線率φsを算出し、算出した直線率φsを記憶手段に記憶し、
前記粒子の球相当径dp、並びに前記管路内における空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを取得し、取得したそれら値を記憶手段に記憶し、
前記記憶手段に記憶した前記直線率φs、球相当径dp、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・Ua
により管路長Lにおける圧力損失ΔP/Lを推定することを特徴とする圧力損失推定方法。
In a pressure loss estimation method for estimating a pressure loss when a fluid flows through a particle layer in a pipeline,
The total linear length of the particle projected onto the two-dimensional plane is divided by the circumference of the particle projected onto the two-dimensional plane to calculate the linear rate φs, and the calculated linear rate φs is stored in the storage means. And
The sphere equivalent diameter dp of the particles, the void ratio ε, the fluid velocity Ua, the fluid density ρa and the fluid viscosity η in the pipe line are acquired, and the acquired values are stored in the storage means.
Using the linear rate φs, sphere equivalent diameter dp, porosity ε, fluid velocity Ua, fluid density ρa and fluid viscosity η stored in the storage means,
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (Ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · Ua 2
A pressure loss estimation method characterized by estimating a pressure loss ΔP / L in the pipe length L by
管路内径Dを取得し、取得した管路内径Dを記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶した管路内径Dを用い、前記式を修正した下記式、
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・Ua+1.75・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・Ua
により圧力損失ΔP/Lを推定することを特徴とする請求項1に記載の圧力損失推定方法。
The pipeline inner diameter D is acquired, the acquired pipeline inner diameter D is stored in the storage means, and the pipeline inner diameter D stored in the storage means is used.
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp 2 ) · Ua + 1.75 · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp) · Ua 2
The pressure loss estimation method according to claim 1, wherein the pressure loss ΔP / L is estimated by the following.
前記管路は曲がり管のものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力損失推定方法。   The pressure loss estimation method according to claim 1 or 2, wherein the pipe is a bent pipe. 管路内で粒子層を流体が流れる場合の圧力損失を検出する圧力損失検出装置において、
直線率φs、前記粒子の球相当径dp、並びに前記管路内における空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・Ua+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・Ua
により管路長Lにおける圧力損失ΔP/Lを算出しており、
前記圧力損失ΔP/Lを算出するための値を取得する値取得手段と、
前記粒子の2次元投影画像を取得する2次元投影画像取得手段と、
前記2次元投影画像取得手段が取得した粒子の2次元投影画像における、前記粒子の直線部分の長さ及び周囲長を検出する粒子状態検出手段と、
前記粒子状態検出手段が検出した直線部分の長さの総計を、前記周囲長で割り算して前記直線率φsを算出する直線率算出手段と、
前記直線率算出手段が算出した直線率φs及び前記値取得手段が取得した値である球相当径dp、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、前記式により圧力損失ΔP/Lを算出する圧力損失算出手段と、
を備えることを特徴とする圧力損失検出装置。
In the pressure loss detection device for detecting the pressure loss when the fluid flows through the particle layer in the pipeline,
Using the linear ratio φs, the sphere equivalent diameter dp of the particles, the void ratio ε, the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η in the pipe,
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · Ua + 1.75 · (ρa · (1-ε) / (Ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · Ua 2
Is used to calculate the pressure loss ΔP / L at the pipe length L.
Value acquisition means for acquiring a value for calculating the pressure loss ΔP / L;
Two-dimensional projection image acquisition means for acquiring a two-dimensional projection image of the particles;
Particle state detection means for detecting the length and circumference of the linear portion of the particle in the two-dimensional projection image of the particle acquired by the two-dimensional projection image acquisition means;
A linear rate calculating means for calculating the linear rate φs by dividing the total length of the straight line portions detected by the particle state detecting means by the peripheral length;
Using the linear rate φs calculated by the linear rate calculating unit and the sphere equivalent diameter dp, the void ratio ε, the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η, which are values acquired by the value acquiring unit, Pressure loss calculating means for calculating the loss ΔP / L;
A pressure loss detection device comprising:
前記値取得手段は管路内径Dを取得し、前記圧力損失算出手段は、前記値取得手段が取得した管路内径Dを用い、前記式を修正した下記式、
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・Ua+1.75・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・Ua
により圧力損失ΔP/Lを算出することを特徴とする請求項4に記載の圧力損失検出装置。
The value acquisition means acquires a pipe inner diameter D, and the pressure loss calculation means uses the pipe inner diameter D acquired by the value acquisition means, and corrects the above formula,
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp 2 ) · Ua + 1.75 · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp) · Ua 2
The pressure loss detection device according to claim 4, wherein the pressure loss ΔP / L is calculated by:
前記管路は曲がり管のものであることを特徴とする請求項4又は5に記載の圧力損失検出装置。   The pressure loss detection device according to claim 4 or 5, wherein the pipe is a bent pipe. 管路内を流れる流体に粒子を混合して、粒子を輸送する粒子輸送システムにおいて、
直線率φs、前記粒子の球相当径dp、前記粒子の速度us並びに前記管路内における空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて下記式、
ΔP/L=150・(η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp)))・(Ua−us)+1.75・(ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp))・(Ua−us)
により管路長Lにおける圧力損失ΔP/Lを算出しており、
前記管路で圧送するための上流側の供給圧を制御する供給圧制御手段と、
前記圧力損失ΔP/Lを算出するための値を取得する値取得手段と、
前記粒子の2次元投影画像を取得する2次元投影画像取得手段と、
前記2次元投影画像取得手段が取得した粒子の2次元投影画像における、前記粒子の直線部分の長さ及び周囲長を検出する粒子状態検出手段と、
前記粒子状態検出手段が検出した直線部分の長さの総計を、前記周囲長で割り算して前記直線率φsを算出する直線率算出手段と、
前記粒子の輸送量を検出する粒子輸送量検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記粒子輸送量検出手段が検出した粒子の輸送量が目標値と異なる場合に、前記直線率算出手段が算出した直線率φs及び前記値取得手段が取得した値である球相当径dp、粒子の速度us、空隙率ε、流体速度Ua、流体密度ρa及び流体粘度ηを用いて、前記式により与えられる圧力損失ΔP/Lに基づいて、前記上流側の供給圧を変更することを特徴とする粒子輸送システム。
In a particle transport system for transporting particles by mixing particles with a fluid flowing in a pipeline,
Using the linear ratio φs, the sphere equivalent diameter dp of the particles, the velocity us of the particles, the porosity ε, the fluid velocity Ua, the fluid density ρa, and the fluid viscosity η in the pipe,
ΔP / L = 150 · (η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp) 2 )) · (Ua−us) + 1.75 · (ρa · ( 1−ε) / (ε 3 · (1−0.645 · φs) · dp)) · (Ua-us) 2
Is used to calculate the pressure loss ΔP / L at the pipe length L.
Supply pressure control means for controlling the supply pressure on the upstream side for pumping in the pipeline;
Value acquisition means for acquiring a value for calculating the pressure loss ΔP / L;
Two-dimensional projection image acquisition means for acquiring a two-dimensional projection image of the particles;
Particle state detection means for detecting the length and circumference of the linear portion of the particle in the two-dimensional projection image of the particle acquired by the two-dimensional projection image acquisition means;
A linear rate calculating means for calculating the linear rate φs by dividing the total length of the straight line portions detected by the particle state detecting means by the peripheral length;
Particle transport amount detecting means for detecting the transport amount of the particles;
With
When the particle transport amount detected by the particle transport amount detection unit is different from a target value, the control unit corresponds to a sphere that is the linear rate φs calculated by the linear rate calculation unit and the value acquired by the value acquisition unit. Using the diameter dp, particle velocity us, porosity ε, fluid velocity Ua, fluid density ρa, and fluid viscosity η, the upstream supply pressure is changed based on the pressure loss ΔP / L given by the above equation. A particle transport system characterized by that.
前記制御手段は、前記粒子輸送量検出手段が検出した粒子の輸送量が目標値と異なる場合に、前記供給圧Ptが、Msを粒子の輸送量の目標値、Aを前記管路内断面積、ρをバルク密度、usを粒子速度とする下記式、
Pt=∫(Ms/(A・ρ・us))・ΔP/L・dL
となるように制御をすることを特徴とする請求項7に記載の粒子輸送システム。
When the particle transportation amount detected by the particle transportation amount detection means is different from the target value, the control means is configured such that the supply pressure Pt is such that Ms is the target value of the particle transportation amount and A is the cross-sectional area in the pipeline. , Ρ B is the bulk density and us is the particle velocity,
Pt = ∫ (Ms / (A · ρ B · us)) · ΔP / L · dL
The particle transport system according to claim 7, wherein control is performed so that
前記値取得手段は管路内径Dを取得し、前記制御手段は、前記値取得手段が取得した管路内径Dを用い、下記式、
ΔP/L=150・(1+2・dp/(3・D・(1−ε)))・η・(1−ε)/(ε・((1−0.645・φs)・dp))・(Ua−us)+1.75・ρa・(1−ε)/(ε・(1−0.645・φs)・dp)・(Ua−us)
により与えられる圧力損失ΔP/Lに基づいて、前記上流側の供給圧を変更することを特徴とする請求項7又は8に記載の粒子輸送システム。
The value acquisition means acquires the pipe inner diameter D, and the control means uses the pipe inner diameter D acquired by the value acquisition means,
ΔP / L = 150 · (1 + 2 · dp / (3 · D · (1-ε))) 2 · η · (1-ε) 2 / (ε 3 · ((1−0.645 · φs) · dp ) 2) · (Ua-us ) +1.75 · ρa · (1-ε) / (ε 3 · (1-0.645 · φs) · dp) · (Ua-us) 2
The particle transport system according to claim 7 or 8, wherein the supply pressure on the upstream side is changed based on the pressure loss ΔP / L given by.
前記管路は曲がり管のものであることを特徴とする請求項7〜9の何れか1項に記載の粒子輸送システム。   The particle transportation system according to any one of claims 7 to 9, wherein the pipe is of a bent pipe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2020179377A (en) * 2019-04-26 2020-11-05 コスモ石油株式会社 Information providing method, pressure loss estimation calculation device, pressure loss estimation program, and non-temporally readable recording medium of computer
CN115753520A (en) * 2023-01-10 2023-03-07 昆明理工大学 Spherical penetration radius determination method for tortuosity of water action rock-soil mass in power law slurry

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020037096A (en) * 2018-09-03 2020-03-12 コスモ石油株式会社 Estimation method of pressure loss, reaction method for controlling pressure loss, pressure loss estimation derivation device, and pressure loss estimation program
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JP7262292B2 (en) 2019-04-26 2023-04-21 コスモ石油株式会社 Information provision method, pressure loss estimation calculation device, pressure loss estimation program, and non-temporary readable recording medium for computer
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