JPH0137659B2 - - Google Patents
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- JPH0137659B2 JPH0137659B2 JP60258495A JP25849585A JPH0137659B2 JP H0137659 B2 JPH0137659 B2 JP H0137659B2 JP 60258495 A JP60258495 A JP 60258495A JP 25849585 A JP25849585 A JP 25849585A JP H0137659 B2 JPH0137659 B2 JP H0137659B2
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- density gradient
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/10—Solar heat collectors using working fluids the working fluids forming pools or ponds
- F24S10/13—Salt-gradient ponds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は貯留された液の密度勾配を修正する方
法に関するものである。
法に関するものである。
ソーラポンドは太陽熱の有効利用を図るために
開発されたもので、広く浅いポンドに塩水を貯留
し、しかもその塩分濃度を深さによつて相違さ
せ、底部は一様な塩水濃度（約20重量％）の塩水
層に、その上部は上方程塩分濃度の低い密度勾配
層に、最上部は清水層となるように形成する。ポ
ンドの広さは数千m2に達するが、深さは塩水層が
２ｍ、密度勾配層が1.5ｍ、清水層で0.2ｍ程度で
ある。第９図はこのソーラポンドの断面図で１は
ポンド、２は塩水層、３は密度勾配層、４は清水
層である。又第１０図はこのソーラポンドの深さ
と塩分濃度との関係を示す線図で、縦軸に深さ、
横軸に塩分濃度を液の密度で表している。図に示
すように密度勾配層においては、通常は密度は深
さに対しリニヤ５である。
開発されたもので、広く浅いポンドに塩水を貯留
し、しかもその塩分濃度を深さによつて相違さ
せ、底部は一様な塩水濃度（約20重量％）の塩水
層に、その上部は上方程塩分濃度の低い密度勾配
層に、最上部は清水層となるように形成する。ポ
ンドの広さは数千m2に達するが、深さは塩水層が
２ｍ、密度勾配層が1.5ｍ、清水層で0.2ｍ程度で
ある。第９図はこのソーラポンドの断面図で１は
ポンド、２は塩水層、３は密度勾配層、４は清水
層である。又第１０図はこのソーラポンドの深さ
と塩分濃度との関係を示す線図で、縦軸に深さ、
横軸に塩分濃度を液の密度で表している。図に示
すように密度勾配層においては、通常は密度は深
さに対しリニヤ５である。
上記ソーラポンドは太陽熱の輻射をうけ、下部
塩水層の温度は70〜80℃にも昇温するので、この
熱を例えば水産物の加工あるいは発電等に利用す
るのである。
塩水層の温度は70〜80℃にも昇温するので、この
熱を例えば水産物の加工あるいは発電等に利用す
るのである。
下部塩水層の熱の上方への損失を妨げるのが中
間の密度勾配層で、その断熱効果は該密度勾配を
第１０図に示すように線形に維持することによつ
て確保されるのである。
間の密度勾配層で、その断熱効果は該密度勾配を
第１０図に示すように線形に維持することによつ
て確保されるのである。
しかし、上記密度勾配層は熱拡散と塩分拡散と
に起因する自然対流や、風雨などの影響をうけ、
密度勾配の線形性は第１０図の一点鎖線６にみる
ように、屡々くずれることがある。
に起因する自然対流や、風雨などの影響をうけ、
密度勾配の線形性は第１０図の一点鎖線６にみる
ように、屡々くずれることがある。
本発明は上記ソーラポンドの密度勾配層におけ
る、液の密度勾配の線形性が崩れた場合、早急に
旧の線形勾配に修復する方法を提供しようとする
ものである。
る、液の密度勾配の線形性が崩れた場合、早急に
旧の線形勾配に修復する方法を提供しようとする
ものである。
ソーラポンドの密度勾配層内の線形の密度勾配
が崩れた部分の上部と下部に夫々ノズルFT及び
FBを固定するとともに、該部分の中心部に鉛直
方向に移動自在な一対のノズルMT，MBをおく。
が崩れた部分の上部と下部に夫々ノズルFT及び
FBを固定するとともに、該部分の中心部に鉛直
方向に移動自在な一対のノズルMT，MBをおく。
上記密度勾配層の、線形の密度勾配が崩れた部
分の上部、下部に固定したノズルFT，FBは、
夫々一定流量QNでポンド内の流体をポンド外に
排出するとともに、上記密度勾配が崩れた部分の
中心部に配設した一対のノズルのうち、片方のノ
ズルMTを一定速度QN／Ａで上昇させながら、所
定密度ρTを有する流体を流量QNで吐出させ、他
方のノズルMBは同じ速度QN／Ａで下降させなが
ら、所定密度ρBを有する流体を流量QNで吐出さ
せる。
分の上部、下部に固定したノズルFT，FBは、
夫々一定流量QNでポンド内の流体をポンド外に
排出するとともに、上記密度勾配が崩れた部分の
中心部に配設した一対のノズルのうち、片方のノ
ズルMTを一定速度QN／Ａで上昇させながら、所
定密度ρTを有する流体を流量QNで吐出させ、他
方のノズルMBは同じ速度QN／Ａで下降させなが
ら、所定密度ρBを有する流体を流量QNで吐出さ
せる。
鉛直方向に移動するノズルの吐出する液の密度
ρT及びρBは、それぞれ上記線形性が崩れた部分の
最上部及び最下部における流体密度であるから、
ノズルMTから吐出した流体は周囲流体より密度
が小さいため、周囲流体をまきこみながら上昇
し、上記線形性が崩れた部分の最上部に到達する
と水平に拡がる。同様にノズルMBから吐出され
る密度ρBの流体は、周囲流体をまきこみながら下
降する。このようにノズルMT及びMBは夫々密度
ρT，ρBの流体を吐出しながらポンド内を上昇及び
下降するので、その上昇、下降経路にある流体は
ノズルMT，MBの吐出流体とよく混合し、線形の
密度勾配が修復されるのである。
ρT及びρBは、それぞれ上記線形性が崩れた部分の
最上部及び最下部における流体密度であるから、
ノズルMTから吐出した流体は周囲流体より密度
が小さいため、周囲流体をまきこみながら上昇
し、上記線形性が崩れた部分の最上部に到達する
と水平に拡がる。同様にノズルMBから吐出され
る密度ρBの流体は、周囲流体をまきこみながら下
降する。このようにノズルMT及びMBは夫々密度
ρT，ρBの流体を吐出しながらポンド内を上昇及び
下降するので、その上昇、下降経路にある流体は
ノズルMT，MBの吐出流体とよく混合し、線形の
密度勾配が修復されるのである。
第１図は本発明の一実施例を示すソーラポンド
の、線形性の崩れた密度勾配におけるノズルの配
置図である。図中６はポンド１内の密度勾配にお
ける密度とポンド深さとの関係で線形でなくなつ
た部分、７はノズルFT、８はノズルFB、９はノ
ズルMT、１０はノズルMB、ZTは線形性が崩れた
部分の最上部の深さ、ZBはその最下部の深さ、ZC
はその中心部の深さ、ρTはZTにおける流体の密
度、ρBはZBにおける流体密度、ρCはZCにおける流
体密度である。ノズルFT及びFBは流体密度と深
さとの関係がリニヤでなくなつた部分の最上部と
最下部に配設され、上昇ノズルMT９及び下降ノ
ズルMB１０はその中央部に上下移動自在に配設
される。
の、線形性の崩れた密度勾配におけるノズルの配
置図である。図中６はポンド１内の密度勾配にお
ける密度とポンド深さとの関係で線形でなくなつ
た部分、７はノズルFT、８はノズルFB、９はノ
ズルMT、１０はノズルMB、ZTは線形性が崩れた
部分の最上部の深さ、ZBはその最下部の深さ、ZC
はその中心部の深さ、ρTはZTにおける流体の密
度、ρBはZBにおける流体密度、ρCはZCにおける流
体密度である。ノズルFT及びFBは流体密度と深
さとの関係がリニヤでなくなつた部分の最上部と
最下部に配設され、上昇ノズルMT９及び下降ノ
ズルMB１０はその中央部に上下移動自在に配設
される。
線形性が崩れた密度勾配の修復は次のようにし
て行なう。固定ノズルFT７及びFB８により、ポ
ンド内の流体を流量QNm3／hrの割で吸引し、ポ
ンド外へ排出する。同時にノズルMT９を、速度
QN／Ａ（Ａはポンドの面積）で上昇させながら密
度ρTの流体を吐出させ、ノズルMB１０を速度
QN／Ａで下降させながら密度ρBの流体を吐出さ
せる。この結果ノズルMT９，MB１０から吐出さ
れた密度ρT，ρBの流体は、周囲の流体と良く混合
するので、ZCより上にある密度ρCの流体は、密度
ρTの流体と混合して密度は小さくなり、ZCより下
部にある密度ρCの流体は、ρBの流体と混じつて密
度はより大きくなるので、第２図にみるようにノ
ズルMT９，MB１０の移動したあとの流体密度層
は通常の線形密度勾配に回復する。
て行なう。固定ノズルFT７及びFB８により、ポ
ンド内の流体を流量QNm3／hrの割で吸引し、ポ
ンド外へ排出する。同時にノズルMT９を、速度
QN／Ａ（Ａはポンドの面積）で上昇させながら密
度ρTの流体を吐出させ、ノズルMB１０を速度
QN／Ａで下降させながら密度ρBの流体を吐出さ
せる。この結果ノズルMT９，MB１０から吐出さ
れた密度ρT，ρBの流体は、周囲の流体と良く混合
するので、ZCより上にある密度ρCの流体は、密度
ρTの流体と混合して密度は小さくなり、ZCより下
部にある密度ρCの流体は、ρBの流体と混じつて密
度はより大きくなるので、第２図にみるようにノ
ズルMT９，MB１０の移動したあとの流体密度層
は通常の線形密度勾配に回復する。
ノズルMT９がZTに達し、MB１０がZBに達する
と、ノズルFT７，FB８による流体の吸引と、ノ
ズルMT９，MB１０による流体の吐出を停止し、
ここに密度勾配層の修復が完了するのである。第
３図はこの修復完了時の密度勾配層を示す線図
と、ノズルFT７，FB８，MT９，MB１０の位置を
表している。
と、ノズルFT７，FB８による流体の吸引と、ノ
ズルMT９，MB１０による流体の吐出を停止し、
ここに密度勾配層の修復が完了するのである。第
３図はこの修復完了時の密度勾配層を示す線図
と、ノズルFT７，FB８，MT９，MB１０の位置を
表している。
なお上記実施例は、深さZTとZBとの間の密度分
布を一度に修復する例であるが、深さZTとZCとの
間の修復と、ZBとZCとの間の修復とを別々に分け
て行なつてもよい。このときは先ずノズルMT９，
FT７とを使用してZTとZCとの間を修復し、次に
ノズルMB１０とFB８とを使用してZBとZCとの間
を修復する。勿論その逆も可能である。又、上部
と下部との別々に修復する場合は、ノズルはMT
９とFT７又はMB１０とFB８の２個を準備すれば
よい。
布を一度に修復する例であるが、深さZTとZCとの
間の修復と、ZBとZCとの間の修復とを別々に分け
て行なつてもよい。このときは先ずノズルMT９，
FT７とを使用してZTとZCとの間を修復し、次に
ノズルMB１０とFB８とを使用してZBとZCとの間
を修復する。勿論その逆も可能である。又、上部
と下部との別々に修復する場合は、ノズルはMT
９とFT７又はMB１０とFB８の２個を準備すれば
よい。
又例えば上部ZTとZCとの間を修復するのに、Ｎ
個のノズルMT1，MT2，MT3，…MTNと、Ｍ個の
固定ノズルFT1，FT2…FTMを使用することもでき
る。この時は移動ノズルMT1…MTNからの吐出流
の和と、固定ノズルFT1…FTMからの吸引量との和
を等しい値QNに設定して、移動ノズルMT1，…
MTN全部を速度QN／Ａで上昇させればよい。下
部についても同様にして修復可能である。
個のノズルMT1，MT2，MT3，…MTNと、Ｍ個の
固定ノズルFT1，FT2…FTMを使用することもでき
る。この時は移動ノズルMT1…MTNからの吐出流
の和と、固定ノズルFT1…FTMからの吸引量との和
を等しい値QNに設定して、移動ノズルMT1，…
MTN全部を速度QN／Ａで上昇させればよい。下
部についても同様にして修復可能である。
上記実施例に使用するノズルFT，FB，MT，MB
は第４図に示すような、２枚の平行円板の隙間か
ら水平方向に放射状に流出する形式のものである
が、第５図に示すような円板型、第６図に示すパ
イプ型など種々の形式のノズルが使用可能であ
る。このうち第５図ｂ，ｃ、第６図ａ，ｂに示す
ノズルは、下方向を乱さないで、流体の吸引、吐
出が可能であるから、ノズルMT９，FB８として
適当であり、ノズルMB１０，FT７としては、第
５図ａ，ｄ、第６図ｃ，ｄなどに示すものが適当
である。なお修復後の密度勾配を完全に線形にす
るには、第４図及び第５図に示す円板型ノズルで
は、２枚の円板の隙間をできるだけ小さくし、第
６図に示すパイプ型ノズルではその内径をできる
だけ小さくする必要がある。
は第４図に示すような、２枚の平行円板の隙間か
ら水平方向に放射状に流出する形式のものである
が、第５図に示すような円板型、第６図に示すパ
イプ型など種々の形式のノズルが使用可能であ
る。このうち第５図ｂ，ｃ、第６図ａ，ｂに示す
ノズルは、下方向を乱さないで、流体の吸引、吐
出が可能であるから、ノズルMT９，FB８として
適当であり、ノズルMB１０，FT７としては、第
５図ａ，ｄ、第６図ｃ，ｄなどに示すものが適当
である。なお修復後の密度勾配を完全に線形にす
るには、第４図及び第５図に示す円板型ノズルで
は、２枚の円板の隙間をできるだけ小さくし、第
６図に示すパイプ型ノズルではその内径をできる
だけ小さくする必要がある。
又移動ノズルMT９，MB１０は一定速度QN／Ａ
で滑らかに移動させる必要はなく、第７図に示す
ように滑らかな動きＰに近似して間欠的Ｑに移動
させてもよい。
で滑らかに移動させる必要はなく、第７図に示す
ように滑らかな動きＰに近似して間欠的Ｑに移動
させてもよい。
第８図は本発明の効果を示す実験結果である。
直径1.2ｍの円筒形容器に流体を貯留し、第８図
ａに示すような崩れた密度勾配を形成せしめた。
この容器内に第４図に示す形式のノズルを装入し
実験を行なつた。ノズルの円板の直径は50mm、２
枚の円板の隙間は２mmである。ノズルからの吐出
及び吸引流量は２×10-5m3／ｓで、従つて移動ノ
ズルの移動速度は1.77×-5ｍ／ｓである。実験の
結果第８図ａに示すような密度勾配の崩れは殆ど
完全に修復され、第８図ｂに示すような直線を得
た。本発明の優れた効果を示している。
直径1.2ｍの円筒形容器に流体を貯留し、第８図
ａに示すような崩れた密度勾配を形成せしめた。
この容器内に第４図に示す形式のノズルを装入し
実験を行なつた。ノズルの円板の直径は50mm、２
枚の円板の隙間は２mmである。ノズルからの吐出
及び吸引流量は２×10-5m3／ｓで、従つて移動ノ
ズルの移動速度は1.77×-5ｍ／ｓである。実験の
結果第８図ａに示すような密度勾配の崩れは殆ど
完全に修復され、第８図ｂに示すような直線を得
た。本発明の優れた効果を示している。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す密度
修復方法の説明図で、第１図は修復開始時のノズ
ル配置と密度勾配の説明図、第２図は修復途中の
説明図、第３図は修復完了時の説明図、第４図は
その円板型ノズルのａは断面図、ｂは平面図、第
５図は他の形式の円板型ノズルの断面図、第６図
はパイプ型ノズルの斜視図、第７図はノズルの移
動方法の説明図、第８図は実験結果を示す線図、
第９図はソーラポンドの断面図、第１０図はポン
ドの深さと流体密度との相関を示す線図である。 図中、１はソーラポンド、２は塩水層、３は密
度勾配層、４は清水層、５は線形をなす密度勾
配、６は線形の崩れた密度勾配、７，８は固定ノ
ズル、９，１０は移動ノズルである。
修復方法の説明図で、第１図は修復開始時のノズ
ル配置と密度勾配の説明図、第２図は修復途中の
説明図、第３図は修復完了時の説明図、第４図は
その円板型ノズルのａは断面図、ｂは平面図、第
５図は他の形式の円板型ノズルの断面図、第６図
はパイプ型ノズルの斜視図、第７図はノズルの移
動方法の説明図、第８図は実験結果を示す線図、
第９図はソーラポンドの断面図、第１０図はポン
ドの深さと流体密度との相関を示す線図である。 図中、１はソーラポンド、２は塩水層、３は密
度勾配層、４は清水層、５は線形をなす密度勾
配、６は線形の崩れた密度勾配、７，８は固定ノ
ズル、９，１０は移動ノズルである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 深さに応じその密度が線形に変化する密度勾
配層を有する流体の貯留池において、 上記密度勾配層の線形性が崩れた部分の最上部
と最下部に夫々固定ノズルを備えるとともに、該
線形性が崩れた部分の中央部に一対の上昇用及び
下降用の移動ノズルを備えて、上記固定ノズルか
らは上記流体を、所定流量、貯留池外に排出する
とともに、上昇用ノズルからは上記線形の崩れた
部分の最上部の流体密度を有する流体を、所定流
量吐出せしめ、下降用ノズルからは上記線形の崩
れた部分の最下部の流体密度を有する流体を、所
定流量吐出せしめつつ、上記移動ノズルを所定速
度で上昇及び下降せしめることによつて、上記線
形性が崩れた密度勾配の修復を行なうように構成
したことを特徴とする貯留された液の密度勾配修
復方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258495A JPS62119364A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 貯留された液の密度勾配修復方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258495A JPS62119364A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 貯留された液の密度勾配修復方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62119364A JPS62119364A (ja) | 1987-05-30 |
| JPH0137659B2 true JPH0137659B2 (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=17321000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60258495A Granted JPS62119364A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 貯留された液の密度勾配修復方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62119364A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1032512C2 (nl) * | 2006-09-15 | 2008-03-18 | Entry Technology Support B V | Luchtbehandelingssysteem, gebouw en vervoermiddel daarmee, en luchtbehandelingswerkwijze. |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP60258495A patent/JPS62119364A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62119364A (ja) | 1987-05-30 |
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