2013 Fiscal Year Annual Research Report
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24860006
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
古澤 卓 東北大学, 情報科学研究科, 助教 (80637710)
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| Project Period (FY) |
2012-08-31 – 2014-03-31
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| Keywords | 超臨界流体 / 数値解法 / 連続水熱合成 / 前処理法 |
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| Research Abstract |
臨界点近傍では密度や定圧比熱，定積比熱，熱伝導率，粘性係数，音速などが大きく変化し，その正確な評価が超臨界流体の流動解析において重要である．また，熱物性値変化に伴って溶解度や反応率なども変化するため，粒子の生成や成長は超臨界流体の挙動に大きな影響を受ける．本研究ではＰＲＯＰＡＴＨと前処理に基づく手法を用いて水熱合成反応器内部の流動解析および粒子生成シミュレーションを行った．昨年度までに三次元解析において大きな問題となっていた熱物性値評価の計算時間を大幅に短縮可能な部分細分化参照テーブルを用いた熱物性値評価方法を開発しており，本年度は上記の手法を用いることで，水熱合成反応器内部の超臨界流体の流動解析を行った．その結果，反応器内部では混合面付近において非常に浮力や密度，粘性係数などの変化による非常に複雑な三次元的な混合が起こることが分かった．また，これまでに開発した三次元計算コードに直交格子法による手法を導入することで反応器内部の実形状を容易に考慮可能となり，格子の再作成等を行うことなく，様々な形状の解析を行うことを可能とした．これまでに開発してきた粒子生成モデルを用いた二次元での流動解析によって流路形状および温度条件等が粒子生成に与える影響を評価した．Ｔ字型の管路および対向流型の管路では超臨界水と常温水の混合の違いおよび，流動の違いによる粒子径を比較することで，温度条件や管路形状が粒子生成に大きな影響を与えることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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