技術資料

導入事例

「“わかりにくい”粉体の動きがシミュレーションできる『iGRAF』で無駄な原料の削減と、製品開発をスピードアップさせる道が開けました」

味の素株式会社

「iGRAFで複雑な粉体挙動のシミュレーションを実現。
粉体工学の可能性を広げ、鉱物資源の安定供給につなげたい」

国立研究開発法人産業技術総合研究所

「iGRAFのシミュレーションによって、コストダウンと新しいパドル形状の設計・製作が実現できました」

株式会社栗本鐵工所

技術コラム

粉体とは

物質は、「固体」、「液体」、「気体」の3種類の状態に分類されます。形状と体積の観点から簡単に説明すると「固体」は形状と体積がともに変化しない状態、「液体」は形状は自由に変化するが、体積は変化しない状態、「気体」は形状も体積も自由に変化する状態のことです。それでは、「粉体」とはどのような状態なのでしょうか。

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安息角
「安息角(あんそくかく)」は粉体の流動性を表す指標としてよく用いられる物性値の1つです。安息角とは、水平な面上に粉体を静かに堆積させて自然に形成された山の斜面と水平面とがなす角度のことになります。 Read More
粉体の流動性
「粉体を動かす」操作は、粉体ハンドリングにおいて最も基本的な操作になります。例えば、ホッパーから粉体を排出する際にも、重力によってホッパー内を滑るように粉体を動かしていくわけです。とても基本的な「粉体を動かす」操作ではありますが、その動き方を把握して管理することは非常に困難です。 Read More
粒子径分布(粒度分布)
粉体は粒子径が粒子毎に異なるため、多くの場合は各粒子の粒子径をまとめて分布として管理します。この分布のことを「粒子径分布(粒度分布)」と呼びます。粒子径分布は、取得したデータによって「頻度分布(ヒストグラム)」、「積算分布」で表記されます。 Read More
密度
粒子径と同様に密度も粉体の特徴を決定する重要な物性値となります。密度とは、ご存知の通り、単位体積当たりの質量で定義されます。ただし、粉体の場合には、単に密度と言っても一意に定義することができません。粉体には、大きく分けて2種類の密度があり、1次物性である「粒子の密度」と2次物性である「粉体(粒子の集合体)の密度」です。 Read More
DEMを用いた粉のシミュレーション 
近年、様々な分野でシミュレーションが行われることが増えてきました。 その中で、本シリーズでは粉のシミュレーションについて詳しく紹介していきたいと思います。 Read More
接触力
前回は粉のシミュレーション手法DEMで扱う粉の運動についてご紹介しました。このシミュレーション手法において粉の運動は並進運動と回転運動の組み合わせであらわされており、それぞれの運動の式も【動きにくさ】、【加速度】、【はたらく力】であらわされるようなとてもシンプルな形で表現されていることが分かりました。 Read More
付着力: ファンデルワールス力
粉の挙動を考えるときには接触力以外にも考えるべき力があります。中でも粉同士や粉と壁の間でお互いに力を及ぼしあい、付着しようとする【付着力】は粉を扱う上で重要な要素の一つだと思います。今回と次回の2回で付着力について解説していこうと思います。今回は、そんな付着力の中でも【ファンデルワールス力】に焦点を当てて解説していきます! Read More
付着力: 液架橋力
実際に粉体を扱うような体系としては流体が大きく効いてくるものも多いと思います。空気により搬送する、液体に中で撹拌する等、挙げ始めたらキリがありません。付着力についても同様で、粉体に液体を滴下していくような粉体が濡れている体系においては【液架橋力】という付着力が影響してきます。そこで、液体の影響の一つである付着力、【液架橋力】がどういったものなのかについて解説していこうと思います! Read More