統計熱力学的手法に基づく流体混合状態の評価 : 混合度のスペクトル表現 Evaluation of Fluid Mixing States Based on Statistical Thermodynamic Formalism : Spectra of Degree of Mixedness

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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
    • 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

流体の混合状態を定量的に評価するのに用いられてきた従来の混合度は,1個または少数の混合指標を用いて表現されてきた.しかし,混合の初期から最終状態に至るまでに複雑に変化する混合パターンの特徴を,少数の指標だけで表現するのは困難である.本研究では,escort確率測度を用いた統計熱力学的な解析手法を混合パターンの解析に適用することにより,混合指標をスペクトルとして表現する.これにより,混合パターンの特徴をより詳細に表現することができるだけでなく,混合パターンを情報理論,マルチフラクタル理論および熱力学的観点から総合的に評価することが可能になる.また,従来の混合度の多くは,本解析により導入された混合スペクトルの特殊な場合として含まれるため,この新しい混合指標は従来の混合度の概念を拡張したものとなっている.

The previous measures used to evaluate quantitatively fluid mixing states have defined mixedness with only a few parameters. However, these measures can not to express the characteristics of a mixing pattern that shows complicated changes throughout the mixing process. In this study, statistical thermodynamic formalism based on escort probability measure is applied to analyze fluid mixing patterns, and the mixing indices are defined as spectra. These spectra enable us to describe comprehensively the characteristics of mixing patterns from the viewpoints of information, theory multifractal theory and thermodynamics. Many of the indices previously proposed to express the degree of mixedness are included as special cases of these spectra. The spectra proposed in this study represent an improvement of the traditional concepts of degree of mixedness.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 29(3), 313-319, 2003-05-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013410597
  • 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
    6596129
  • 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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