JP5244747B2 - 流動性測定装置及び流動性測定方法 - Google Patents
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
前記所定上昇率の振動加速度の振動を付与した時の所定時間すべての粉流体の流動量データから最大質量流量値を演算し、
前記所定下降率の振動加速度の振動を付与した時の所定時間すべての粉流体の流動量データから1次回帰線を演算し、該1次回帰線とY軸との交点を流量特性値として演算し、
前記最大質量流量値および/あるいは流量特性値から評価対象であるMOX燃料製造用の粉流体の小径粒子配合比を評価することを特徴とする。
基づいて粉粒体の流動性を評価するための評価値を演算する装置・方法である。本実施形態に係る流動性測定装置は図1に示すように、主として、粉粒体流動部1と、振動器2と、レーザー振動測定器3と、電子天秤装置4と、演算装置であるコンピューター(演算装置)5とから構成されている。
する装置である。このようなコンピューター5としては、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができる。先の評価値などの演算結果については、コンピューター5から信号に基づいて表示装置51が表示を行うようになっている。
示す図である。これまでに説明したように、測定における後半は振動加速度を下降させつつ取得するが、振動加速度を下降させているときのデータセット(D18,D19,D20,・・・D31,D32)から1次回帰線Lを求める。(2)の流量特性値(Y軸切片値)は、この1次回帰線LとY軸との交点(図示矢印の点)の質量流量値として求めるものである。振動加速度下降時において、粉粒体の流れは、振動加速度がゼロになっても停止しない。このような振動加速度下降時に取得されたデータ、すなわち、Y軸切片値は粉粒体の流動特性を評価するのみ非常に有意なものと考えられる。
混合割合を変えて、それぞれ8種類のサンプルを用意した。
図11は、第1のサンプル粒子(粉砕ZrO2粒子)の流動性プロファイルを示している。丸い点は振動加速度を増加させて測定したプロファイルを示している。振動しない時の質量流量はゼロであり、振動加速度がある値を超えると質量流量は増加し始める。これは、粒子の静止摩擦や付着に関係している、流動開始振動加速度である。流動開始振動加速度は、プロファイルの最も急勾配な接線がX軸と交わる点から求めることができる。測定結果から、流動開始振動加速度は微粒子の割合が増加するに従って増加することがわかる。振動加速度が流動開始振動加速度を超えると、質量流量は急激に増加し、その後ゆるやかに増加する。Z50に関しては、粒子の流量が比較的小さいため、急激な増加は見られない。
図12は、第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)の流動性プロファイルを示している。丸の点は、振動加速度を上昇させて測定した流動性プロファイルを示している。全てのサンプルの質量流量は、測定開始と同時に立ち上がり、流動開始振動加速度に差は見られない。振動加速度が流動開始振動加速度を超えると、質量流量は鋭く増加し、その後の高い振動加速度では、僅かに減少するか、ほぼ一定の値を保つ。
ながら測定したプロファイルの近似直線のy軸切片である。これらが先に説明した(1)流量最大値、(2)流量特性値(Y軸切片値)の2つの評価値である。
第1のサンプル粒子(粉砕ZrO2粒子)に関しては、微粒子の混合割合は二つの特性値、すなわち流動開始振動加速度と流量特性値に影響する。第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)に関しては、微粒子の混合割合は流量特性値には影響するが、流動開始振動加速度には違いが見られなかった。第1のサンプル粒子(粉砕ZrO2粒子)と第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)間の粒子流動挙動の相違は、粒子形状と表面状態の違いによる静止摩擦によって引き起こされていると思われる。第1のサンプル粒子(粉砕ZrO2粒子)は粉砕して準備したものであり、粒子形状は不定形であるが、第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)は造粒して転動造粒で製造したものであるため、粒子形状は丸い。そのため、第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)の静止摩擦係数は大幅に減少している。静止摩擦係数が小さい事実にも関わらず、流量特性値により、第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)の動摩擦に関係する流動性が評価できたのは注目するに値する。簡素化ペレット法で使用されているMOX粒子は丸い形状をしており、MOX粒子の流動性は第2のサンプル粒子(造粒WO3粒子)に似ていると期待される。
Claims (2)
- 評価対象であるMOX燃料製造用の粉流体を収容する収容部材と、
前記収容部材に設けられる流出口と、
前記収容部材に振動を付与する振動器と、
前記収容部材の振動の振幅を測定する振動測定器と、
前記収容部材の前記流出口から落下する粉流体の重量を測定する天秤装置と、
前記振動器に対して所定の周波数及び振幅の振動を発生させる指令を行うと共に、前記振動測定器と前記天秤装置からのデータを取得し、単位時間あたりの粉流体の流動量データを演算する演算装置と、からなる流動性測定装置において、
前記演算装置は、所定上昇率の振動加速度の振動を前記振動器で発生させ、所定時間経過後、所定下降率の振動加速度の振動を前記振動器で発生させて前記収容部材に振動を付与するように指令すると共に、前記振動測定器と前記天秤装置からのデータを取得し、単位時間あたりの粉流体の流動量データを演算し、
前記所定上昇率の振動加速度の振動を付与した時の所定時間すべての粉流体の流動量データから最大質量流量値を演算し、
前記所定下降率の振動加速度の振動を付与した時の所定時間すべての粉流体の流動量データから1次回帰線を演算し、該1次回帰線とY軸との交点を流量特性値として演算し、
前記最大質量流量値および/あるいは流量特性値から評価対象であるMOX燃料製造用の粉流体の小径粒子配合比を評価することを特徴とする流動性測定装置。 - 評価対象であるMOX燃料製造用の粉流体を収容する収容部材に、所定上昇率の振動加速度の振動を所定時間与え、この後、所定下降率の振動加速度の振動を与え、与えた振動によって前記収容部材から流出する粉粒体の重量を計量し、計量された粉粒体の重量に基づいて、単位時間あたりの粉流体の流動量データを求め、
前記所定上昇率の振動加速度の振動を付与した時の所定時間すべての粉流体の流動量データから最大質量流量値を演算し、
前記所定下降率の振動加速度の振動を付与した時の所定時間すべての粉流体の流動量データから1次回帰線を演算し、該1次回帰線とY軸との交点を流量特性値として演算し、
前記最大質量流量値および/あるいは流量特性値から評価対象であるMOX燃料製造用の粉流体の小径粒子配合比を評価することを特徴とする流動性測定方法。
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