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J-GLOBAL ID：201302279925294496   整理番号：12A1811591

DEM-LES結合法を用いた撹拌媒体ミルにおけるナノ粒子分散プロセスの設計

Design of Nanoparticle Dispersion Process in Stirred Media Mill Using DEM-LES Coupling Method

著者 (9件)： SHIMOSAKA Atsuko (1Department of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  SHIMOSAKA Atsuko (Dep. of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  ASAHI Ryoko (1Department of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  ASAHI Ryoko (Dep. of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  NISHIURA Daisuke (Inst. for Res. on Earth Evolution, Japan Agency for Marin-Earth Sci. and Technol.) ,  SHIRAKAWA Yoshiyuki (1Department of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  SHIRAKAWA Yoshiyuki (Dep. of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  HIDAKA Jusuke (1Department of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.) ,  HIDAKA Jusuke (Dep. of Chemical Engineering and Materials Sci., Fac. of Sci. and Engineering, Doshisha Univ.)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 45  号： 10  ページ： 801-810 (J-STAGE)  発行年： 2012年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 撹拌媒体ミル中でのビーズ-流体相互作用のシミュレーションベース詳細評価に基づいてナノ粒子分散プロセスを設計した。体積平均四方向結合方程式を用いてビーズ運動と乱流をシミュレートした。個別要素法(DEM)を使用してビーズ運動を調べ,ラージエディシミュレーション(LES)を使用して乱流を調べた。摩擦,ビーズ衝突および流体剪断の力を計算する方法を本論文で示した。ミル中で発達した高出力領域を視覚的に表現し定量化した。また,凝集体の分散に及ぼす流体剪断,ビーズ衝突および摩擦の力の影響を動作パラメータを変化させることによって詳細に評価した。凝集体(高ビーズ充填率,高い撹拌速度および小さいビーズ直径)の分散を促進する条件下において,流体剪断力は一貫して増加したミル中で生成した唯一の力であった。分散に影響を与える重要因子であると考えられるビーズ-ビーズの接触頻度も計算した。撹拌速度が増加した場合,このパラメータは変化しないままであった;一方,ビーズ-ビーズの接触頻度は高いビーズ充填率と小さなビーズ径で増加した。各因子(流体剪断,ビーズ衝突および摩擦)およびビーズ-ビーズ接触頻度と30分後に分散実験で達成した凝集粒子との相関を調べ,流体剪断力およびビーズ-ビーズ接触頻度と凝集粒子の平均径との間に強い相関を観察した。従って,一次粒子径への凝集体の効果的な分散のために流体剪断力とビーズ-ビーズ接触頻度の増加が重要であった。また,これらの相関は湿式撹拌媒体ミルにおける分散プロセスの最適設計を容易にした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *凝集体 ,  個別要素法 ,  ラージエディシミュレーション ,  ナノ粒子 ,  分散【dispersion】 ,  ミル ,  *摩擦力 ,  *衝突 ,  *力 ,  *流体 ,  シミュレーション ,  乱流 ,  運動 ,  スケール則 ,  相関 ,  *剪断力
準シソーラス用語： DEM【個別要素法】 ,  LES【流体】 ,  ビーズミル

分類 (1件)： 固体の製造・処理一般  (XD03021O)

引用文献 (14件)：

• Blecher, L., A. Kwada and J. Schwedes; “Motion and Stress Intensity of Grinding Beads in a Stirred Media Mill,” Powder Technol., 86, 59–68 (1996)
• Cundall, P. A. and O. D. L. Strack; “A Discrete Numerical Model for Granular Assemblies,” Geotechnique, 29, 47–65 (1979)
• Eskin, D., O. Zhupanska, R. Hamey, B. Moudgil and B. Scarlett; “Microhydrodynamics of Stirred Media Milling,” Powder Technol., 156, 95–102 (2005)
• Gudin, D., R. Turczyn, H. Mio, J. Kano and F. Saito; “Simulation of the Movement of Beads by the DEM with Respect to the Wet Grinding Process,” AIChE J., 25, 3421–3426 (2006)
• Harigai, K. and K. Hashimoto; “Non-Over Loading Dispersion Technique Using Beads Milling Method,” J. Jpn. Soc. Colour Mater., 79, 136–139 (2006)

タイトルに関連する用語 (7件)： DEM ,  LES ,  撹拌 ,  媒体ミル ,  粒子分散 ,  プロセス ,  設計