粉の充填性(配位数)に及ぼす粒度分布の影響


配位数とは粉体層に充填された粒子1個の表面に存在する接触点数のことで、粒子接点が関係する現象、例えば粉体層の伝熱、電気伝導、応力の伝播、焼結や液架橋力などを基礎的に検討する際に重要な値です。規則充填では幾何学的に配位数が計算できますが、ランダム充填では個々の粒子の配列状態異なるために統計的な平均値を求める必要があります。

大小2成分粒子混合充填層の配位数

粒子径の大きな大粒子と粒子径の小さな小粒子を混合充填すると大粒子は小粒子に囲まれますので配位数(粒子1個あたりの接触点数)が増加するのに対し、小粒子は大粒子間に挟まれるために配位数が減少します。しかし、この図から分かるように、平均の配位数はあまり変化しません。

鈴木らのモデル式を使って粒子径比から各混合分率における大小2成分粒子混合充填層の配位数を推定するプログラムを公開しています。この下のボタンをクリックしてプログラムをDownloadし、ハードディスクなどに保存してから実行することができます。使い方が分からない場合にはここをクリックしてください。なお、本プログラムは32ビットのWindowsXp、Vista、7では動作しますが、64ビットパソコンには対応しておりません。

calnc2.exe173kB 2005/1/5

2成分粒子混合充填層配位数推定プログラムの使い方


 粒度分布のある多成分粒子混合充填層の配位数

粒子径の異なる様々粒子を混合充填しても、粒子径の大きな粒子はそれ自身よりも小さな粒子に囲まれますので配位数(粒子1個あたりの接触点数)が増加するのに対し、粒子径の小さな粒子はそれ自身よりも粒子径の大きな粒子間に挟まれる状態が多くなるために配位数が減少します。しかし、平均の配位数はあまり変化しません。

鈴木らのモデル式を使って粒度分布から各混合分率における大小2成分粒子混合充填層の配位数を推定するプログラムを公開しています。この下のボタンをクリックしてプログラムをDownloadし、ハードディスクなどに保存してから実行することができます。使い方が分からない場合にはここをクリックしてください。なお、本プログラムは32ビットのWindowsXp、Vista、7では動作しますが、64ビットパソコンには対応しておりません。

CALNCN.EXE174kB 2005/1/5

粒度分布のある多成分粒子混合充填層配位数推定プログラムの使い方


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関連文献:
Effect of Size Distribution on Relation Between Coorination Number and Void Fraction of Spheres in Randomly Packed Bed
M. Suzuki, H. Kada and M. Hirota: Advanced Powder Technology, 10, 353-365(1999)

4種類の電算機シミュレ−ションにより作成した均一径球形粒子集合体の平均配位数と空間率の関係
鈴木道隆,大島敏男:
粉体工学会誌, 25, 204-208(1988)

粉砕と粉体物性
八嶋三郎編(鈴木道隆:分担執筆):培風館(1986)

Comparison between the Computer-Simulated Results and the Model for Estimating the Coordination Number in a Three-Component Random Mixture of Spheres
M.Suzuki and T.Oshima:Powder Technol.,43,19-25(1985)

Co-ordination Number of a Multi-Component Randomly Packed Bed of Spheres with Size Distribution
Suzuki,M. and T.Oshima:Powder Technol.,44,213-218(1985)

Estimation of the Co-ordination Number in the 2-Component Mixture of Cohesive Spheres
Suzuki,M. and T.Oshima:Powder Technol.,36,181(1983)

Estimation of the Co-ordination Number in a Multi-Component Mixture of Spheres
Suzuki,M. and T.Oshima:Powder Technol.,35,159(1983)


作成ツール:
富士通F-basic for win V2.1
画像処理:Paint Shop Pro Ver.7.0J
粉の充填性(空間率)に及ぼす粒度分布の影響

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