絶縁性流体と金属との間に生じる流動帯電現象の観察

摘要

固体と液体の相対運動に起因した流動帯電現象は，壁面での電荷の移動，電荷分離，及び電荷緩和の過程から成り立っていると言われており．特に絶縁性流体では発生した電荷が緩和しにくく内部に蓄積するため，速やかな電荷除去が重要となる．変圧器内部を流れる油には絶縁性が重要であり，流動帯電が大きな問題となっている．また流体機器においても，絞り，フィルタでの発生が顕著であり，キャビテーション発生時には，気泡の発生と共に発光と帯電現象が同期して現れることも確かめられている．金属表面で発生する流動帯電は，上流部の固液界面で発生した電荷が下流部で再び壁面と接触することによって緩和され，外部に取り出される電荷は発生量よりかなり少なくなる．一方の端面にネジ加工を施したパイプを用いて実験を行ったところ，上流部よりも下流部にネジ部を置いた方が発生量が多かった．この結果より，流動帯電現象を調べるためには，発生だけでなく，下流部での電荷の緩和も考慮した考察が必要がある．そこで本報告では，下流部での緩和の影響が少ない金属網と絶縁性流体との間の流動帯電現象について測定を行ったので，その結果について報告する．