2009 Fiscal Year Annual Research Report
多孔質細孔内における反応流動連成現象解明のための大規模シミュレーション手法の開発
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21686018
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
古山 通久 Kyushu University, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (60372306)
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| Keywords | 分子動力学 / 多孔質 / 連成現象 / 反応流動 / 計算化学 |
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| Research Abstract |
多孔質材料は、燃料電池など活性点での化学反応と活性点への反応物質の輸送が同時に重要となる様々な機能材料に用いられる。そのナノ・メソ細孔内における反応流動現象は、経験的に従来のKnudsen拡散の概念に基づく「流れ」と表面における「化学反応」を独立に考慮した理解が試みられてきた。しかし、不活性な表面における物理吸着・脱離現象のみを考慮したKnudsen拡散係数を、化学吸着、表面拡散、表面反応の影響が大きな活性表面を有する多孔質材料系における反応流動連成現象解析へ適用することは理論的に不可能である。本研究では、複雑多孔質構造場における反応流動連成現象の理論シミュレーション手法を開発し、SOFC電極内の反応流動現象など具体的課題へと応用し多孔質電極細孔内における反応流動連成現象を解明することを目的とする。
研究初年度である本年度は、複雑多孔質構造場における反応流動連成現象の理論シミュレーション手法を開発することを目標とし、
1)複雑多孔質場の原子解像度モデル化手法の開発
2)反応流動連成現象解析用分子動力学シミュレータの開発に取り組んだ。
複雑多孔質場の原子解像度モデル化手法の開発は、開発済みの多孔質シミュレータと既存の分子モデリング手法の融合により行った。連成現象解析用分子動力学シミュレータの開発は、既存の分子動力学シミュレータに大規模計算のための並列化機能を追加することで行った。
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