環境測定・分析応用

排ガス中のダスト濃度をアイソキネティックサンプリングで測定する際、サンプリング流速がスタック内ガス流速より著しく遅い場合(サブアイソキネティック)、測定値にどのような影響が生じるか。

A.慣性力の影響でダスト粒子がプローブに入りにくくなり、ダスト濃度が低く測定される
✗ サブアイソキネティックでは逆にダスト粒子が慣性によってプローブ内に余分に取り込まれるため、濃度は高く測定される。
B.ガス流線が曲がりプローブ外へ迂回するが、ダスト粒子は慣性でプローブに入り込み、ダスト濃度が高く測定される← 正解
✓ 正解です。サブアイソキネティック条件ではガス流線がプローブ外に迂回する一方、慣性の大きいダスト粒子はその流線に追従できずプローブに入り込み、ダスト濃度が実際より高く測定される。
C.サンプリング流速の違いはダスト濃度測定に影響せず、正確な値が得られる
✗ アイソキネティックサンプリングの目的はダスト粒子の慣性による偏りを防ぐことであり、流速不一致は測定誤差の主要因となる。
D.プローブ先端に乱流が生じるため、ダスト濃度がランダムに変動する
✗ サブアイソキネティックの影響は系統的な正誤差(高め測定)として現れるものであり、ランダムな変動とは異なる。

この問題のポイント

サブアイソキネティック条件ではガス流線がプローブ外に迂回する一方、慣性の大きいダスト粒子はその流線に追従できずプローブに入り込み、ダスト濃度が実際より高く測定される。