講演情報
[2210-27-12]（学生発表：修士課程）鉛直振動下における物体の密度分離に関する研究 －逆偏析およびサンドイッチ偏析のメカニズム－
○今野 はる陽1、嘉多山 智貴1、原田 周作1、尾形 公一郎2 (1. 北海道大学、2. 大分工業高等専門学校)
司会者：小山 恵史（早稲田大学）
キーワード：
微粒子、振動層、密度分離
密度の異なる粒子で構成される微粒子混合層に鉛直振動を付加すると, 高密度粒子が上部, 低密度粒子が下部に分離する密度逆偏析現象, あるいは高密度粒子が中央部に集積するサンドイッチ偏析現象が生じる. このような現象は乾式比重選別法への応用が期待されるが, そのメカニズムについては十分に解明されていない. 本研究では，この2つの偏析現象のメカニズムを解明すべく, 粒子層中を透過する間隙流体の運動に着目し, 粒子層内の空気圧力の測定および解析を行った. 実験および解析結果から, 粒子層の跳躍運動によって，層内圧力が正圧と負圧を周期的に繰り返すことがわかった．また解析結果から，粒子間の相対運動が生じやすい粒子層の跳躍時における層内の圧力分布は，逆偏析が生じる振動条件では層下部の圧力が小さく，サンドイッチ偏析が生じる条件では層中央部の圧力が大きくなることがわかった．低密度粒子は慣性が小さいため，流体の圧力差による力の影響を受けやすい．したがって，層内の流体圧力の変化によって逆偏析およびサンドイッチ偏析が生じることが示唆された．