1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09450287
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
片岡 邦夫 神戸大学, 工学部, 教授 (20031081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大村 直人 神戸大学, 工学部, 助手 (50223954)
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| Keywords | 反応プロセス / 化学振動 / 不安定性 / 複雑系 / 分岐特性 / 混合・拡散 / ゆらぎ / 流通反応器 |
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| Research Abstract |
複雑系化学反応プロセスの例としてBZ反応をTVFRて行い、化学反応自身の不安定性を確認し、その分岐特性を考察した。BZ反応の場合は平均滞留時間およひ軸方向有効拡散係数を制御パラメータとして変化させ、化学振動を酸化還元電位により観察した。化学反応の不安定性と流動の不安定性のカップリング機構の解明のために、その前段階として複雑な流動遷移の分岐特性を有するテイラー渦流反応器の不安定性と物質移動・混合に対する履歴現象の影響について観察した。初期の目的の一つである乳化重合反応の不安定現象についても論文にできていないが、研究中である。現段階では以下のような成果を得た。
(1)TVFRでの反応を支配する拡散・混合、主として渦境界を越える物質移動(軸方向有効拡散係数)について観察した結果、反応を行うべき流動状態に至る履歴が影響することを明らかにした。特に渦形成過程における軸方向波長と渦境界の周方向波数の分岐特性を調へ、目的の混合状態を達成するルートの考え方を提案した。
(2)前置反応器としてCSTRを用い、TVFRにおいてアセトン・グルコース系のBZ反応を行った。CSTR内て動的平衡が単一ピーク振動の反応液をTVFR内へ供給し、その化学振動のTVFR内の軸方向への伝搬を観察した結果、下流に行くにつれて乱れが減衰し、単一ピーク振動に安定化することを明らかにした。
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[Publications] N.Ohmura, K.Kataoka: "Effective Mass Diffusion over Cell Boundaries in aTaylor-Couette FIow System" Chemical Engineering Science. 52(11). 1757-1765 (1997)
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[Publications] N.Ohmura, K.Kataoka: "Instabilities of the Belousov-Zhabotinsky Reaction in aTaylor Vortex Flow Reactor wnh Constant Axial FIow" Journal of Chemical Engineering of Japan. 30(3). 388-395 (1997)
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[Publications] N.Ohmura K.Kataoka: "InterceIIular Mass Transfer in Waving/Turbulent Taylor Vortex Flow" Proc.of the 2nd lnt.Symp.On Turbulence, Heat and Mass Transfer (Delft, Netherlands). 1. 219-228 (1997)
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[Publications] N.Ohmura K.Kataoka: "Electrochemical Potential Oscillations of Auto-Catalytic Acetone-Glucose System in Axially-Moving Taylor Vortices" Proc.of the 10th Int.Symp.On Transport Phenomena in Thermal Science and Process Engineering (Kyoto, Japan). 1. 139-144 (1997)
