ローレンツ力を利用した海水·油分離装置内の海水流れと流路断面形状に関する研究

摘要

ローレンツ力を利用した海水·油分離装置の開発を本研究グループは行っている．Fig.1に装置の概略図を示す．電極板を取り付けた海水ダクトを磁場中に設置し，海水に直交電磁場をかける．以下，直交電磁場のかかる空間を分離空間と呼ぶ．分離空間では海水に含まれるイオンがローレンツ力F_Lを受ける．このためイオン濃度に勾配が発生する．この濃度勾配に起因して海水には圧力勾配が発生する．一方，油粒子は不導体であるためローレンツ力が働かない．油は，イオン濃度の偏りによって発生した圧力勾配の逆方向に反作用を受ける．電極板より下流に分離板を設ければ，油が浄化され油濃度が下がった海水の流れ（A）と，濃縮された海水の流れ（B）に分けられる．本研究では分離装置内の海水の流れに関する知見を得るため，断面積が同じで断面形状の異なる海水流路を持つ分離装置を作成し，断面形状が海水流れに及ぼす効果について実験的に計測し考察を行った．