2008 Fiscal Year Annual Research Report
プロセス強化技術のためのダイナミカルネットワーク方法論の構築
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20246115
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
大村 直人 Kobe University, 工学研究科, 教授 (50223954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 千秋 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (80114867)
大森 隆夫 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術部門, 主幹研究員 (90356668)
井上 義朗 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30093371)
桜井 誠 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (60262052)
松田 圭悟 山形大学, 理工学研究科, 助教 (60415792)
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| Keywords | プロセス強化 / ネットワーク / ダイナミックス / マルチスケール / モデリング / 設計論 / シミュレーション / 共進化 |
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| Research Abstract |
個々の精密場活用プロセスのダイナミカルなネットワーク構造を解明することを目的とし、以下の具体的テーマに対する知見を得た。
1.プロセスを取り巻く環境とプロセスとのダイナミカルなネットワーク構造を明らかにするためのモデル化手法を撹拌、乳化重合プロセスを例に検討した。
2.交流電場を用いた流通式触媒反応装置の設計を目指したシミュレーションを検討し、電場・流れ場に関する物理モデルとプロセス構造解析に関するネットワークモデルを組み合わせる手法が設計の効率化につながることを明らかにした。
3.撹拌槽内の複雑な流体混合現象を明らかにするために,3次元・非定常の撹拌槽内流動や混合状態が表現できる汎用的な簡易流動モデルを作成した.これによる数値シミュレーションと新手法による流脈線の可視化像から,撹拌槽内の混合機構を明らかにした.
4.コプロダクションプロセス強化手法の確立を目指し、マイクロリアクターを作製して熱交換反応操作を行い操作条件の検討を行った。また、温度非定常操作を行うマイクロリアクターも作製して温度非定常操作による反応性の向上を見出した。
5.反応一蒸留系のコプロダクション検討のために、このシステムを対象に平衡段モデルを用いた定常・非定常シミュレータを開発し、反応-分離間の相互作用についてモデルベースによる検討を行った。その結果,反応蒸留プロセスは原料供給条件によって,その動特牲が複雑なることが明らかになった。
6.バイオマスエタノールからプロピレンを生成する反応ネットワーク系について、反応過程の速度解析等により系の挙動を模擬できるシミュレータを作成し、系に非定常操作等を加えた場合のダイナミクスについて検討した。
7.創薬における新規医薬品探索への応用を目指して、マイクロチップ上において複数の細胞を特定の空間配置で培養し、得られた微小組織体によって薬物アッセイを行う技術開発を行った。
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