変調誘導熱プラズマ下流に冷却ガスを変動供給した反応容器内温度場の熱流動解析

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EPP19062

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 放電・プラズマ・パルスパワー研究会

発行日: 2019/05/17

タイトル(英語): Thermofluid Simulation on the Temperature Cooling by Alternative Injection of Quenching Gas into the Reaction Chamber Downstream of Modulated Induction Thermal Plasmas

著者名: 明石 恵太(金沢大学),隠田 一輝(金沢大学),清水 光太郎(金沢大学),田中 康規(金沢大学),中野 裕介(金沢大学),石島 達夫(金沢大学),上杉 喜彦(金沢大学),末安 志織(日清製粉グループ本社),渡邉 周(日清製粉グループ本社),中村 圭太郎(日清製粉グループ本社)

著者名(英語): Keita Akashi(Kanazawa University),Kazuki Onda(Kanazawa University),Kotaro Shimizu(Kanazawa University),Yasunori Tanaka(Kanazawa University),Yusuke Nakano(kanazawa University),Tatsuo Ishijima(Kanazawa University),Yoshihiko Uesugi(Kanazawa University),Shiori Sueyasu(Nisshin Seifun Group Inc),Shu Watanabe(Nisshin Seifun Group Inc),Keitaro Nakamura(Nisshin Seifun Group Inc)

キーワード: 誘導熱プラズマ|熱流体解析|変動導入|変調|ナノ粒子大量生成| Inductively thermal plasma|thermofluid simulation|Intermittent introduction|modulation|nanoparticle synthesis

要約(日本語): 筆者らは，これまでにパルス変調誘導熱プラズマの下流に冷却Ar+CH4ガス(QG)を導入しSi/Cナノ粒子生成を行ってきた．その結果，QG導入位置，流量あるいは間歇導入タイミングなどが生成粒子に影響することが分かった．これはこのQG導入法によりCH4の解離度やCH4とSi核との接触温度が大きく影響されるためである．そこで下流反応容器内に対する三次元熱流体解析を行い，QG導入の有無および変動導入の温度場への冷却効果を検討した。

要約(英語): Numerical simulation was conducted for cooling effect of quenching gas injection on the temperature field in the reaction chamber downstream of the modulated induction thermal plasma for Si/C nanoparticle synthesis. Quenching gas (QG) of Ar+CH4 was supplied downstream of the thermal plasma to decrease temperature for nucleation of Si and carbon coating of Si nanoparticle. As a result, the inlet position, the flow rate and the timing of QG injection was found to affect the temperature field markedly.

原稿種別: 日本語

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