離散写像法に基づく反応・拡散を伴う流体混合系の計算モデル Calculation Model of Fluid Mixing with Reaction and Diffusion Based on Discrete Mapping Method

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著者

    • 井上 義朗 INOUE YOSHIRO
    • 大阪大学大学院基礎工学研究科 化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Science and Engineering, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
    • 北條 優美 HOJO YUMI
    • 大阪大学大学院基礎工学研究科 化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Science and Engineering, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
    • 平田 雄志 HIRATA YUSHI
    • 大阪大学大学院基礎工学研究科 化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Science and Engineering, Graduate School of Engineering Science, Osaka University

抄録

拡散係数の小さい高シュミット流体が混合する系では,数値拡散効果が大きいため,正確な濃度分布を計算することが困難である.本論文では,極端に小さな格子セルサイズを用いなくても,混合によるラメラ状の微細な濃度分布が高速かつ安定に得られる新しい計算モデルを提案する.本計算モデルの特徴は,(1)移流項を1対1離散写像も用いてLagrangian的に表現することにより数値拡散を抑えた,(2)格子セル内をさらにサブセルに分割することにより,セルサイズが大きい場合に顕著となる数値拡散効果を少なくした,(3)計算の高速化と解の数値的安定性を高めるために,移流,拡散,反応の各過程を逐次的に計算するとともに局所解析解を利用した.

In the mixing systems of high Schmidt fluids, calculation of a precise concentration distribution is difficult because numerical diffusion becomes appreciable. In this paper, a new calculation model is proposed that allows the representation of the fine lamellar mixing pattern without using extremely small lattice cells, to attain both high speed calculation and a numerically stable scheme. This model has the following characteristics. (1) Advection is expressed by a Lagrangian method using one-to-one mapping in order to suppress numerical diffusion. (2) Each lattice cell is divided into subcells. This suppresses, numerical diffusion effects even when the cell sizes are large. (3) For the speed-up of calculation and the numerical stabilization, the processes of advection, molecular diffusion and chemical reaction are calculated sequentially, and local analytical solutions are used in these schemes.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 29(1), 87-93, 2003-01-20

    公益社団法人 化学工学会

参考文献:  4件中 1-4件 を表示

被引用文献:  1件中 1-1件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013410133
  • 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
    6441357
  • 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  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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