直交選点法による混合拡散モデルの数値解の精度 Accuracies of Numerical Solutions of Dispersion Model by Orthogonal Collocation Method

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抄録

流通式化学反応器に対する混合拡散モデルを, Lagrange型内挿式を直接微分して導いた式により計算した選点定数を使う修正型の直交選点法によって解き, 反応器の入口, 出口における反応物濃度を基準として数値解の精度を検討した.1次反応における解析解との比較から, Peclet数と反応速度定数が大きな厳しい条件下でも, 単純に選点数を増加させることにより, 倍精度計算において10桁以上の高精度解が得られることがわかった.この結果は, 直交選点法が, Peclet数の値の大きさに応じて適切な刻み幅を選択することが必要な差分法よりも優れていることを明らかに示す.

The dispersion model for a flow chemical reactor was solved by the orthogonal collocation method using collocation constants calculated from equations that were derived by differentiating the Lagrange's interpolation formula. Accuracies of the numerical solutions were examined based on reactant concentrations at the reactor inlet and outlet. From comparisons with analytical solutions for a first-order reaction, it was found that highly accurate solutions of more than 10 significant digits are obtainable with double precision by simply increasing the number of internal collocation points even under severe conditions of large Peclet number and kinetic constant. This result clearly shows that the orthogonal collocation method is superior to the finite-difference method which requires a search for an appropriate step size according to the magnitude of the Peclet number.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 22(1), 84-90, 1996-01-20 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  21件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002667981
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    3918368
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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