1998 年度実績報告書

反応と混合の非線形性カップリングによる創発性を考慮した反応装置設計概念の構築

研究課題

研究課題/領域番号	10875151
研究機関	神戸大学
研究代表者	片岡邦夫神戸大学, 工学部, 教授 (20031081)
キーワード	創発的特性 / 反応不安定性 / 非線形現象 / 分岐現象 / 化学振動 / 流動の不安定性 / 複雑系の連結 / 流通反応器
研究概要	(1) 酢酸ビニルの連続乳化重合をCSTRで行い、乳化剤の水相中濃度がCMC以下において自励振動を観察した結果、均相核発生-粒子成長プロセスと1次粒子の凝集プロセスが間欠的に交互に起きること、これにより粒径分布も振動することを見いだし、粒径分布を制御する反応装置と操作方法を改善できる設計指針を得た。 (2) 自己フィードバック性を素過程に有するB-Z反応をCSTRで行い、その下流に非線形性の強いテーラー渦流反応器(TVFR)を連結して、B-Z反応の化学振動に対する流体カオスのカップリング効果と化学振動の伝播特性を観察した結果、CSTRで動的平衡状態のB-Z反応液をTVFRに供給した場合、TVFR内では安定した単一ピーク振動となること、CSTRで単一ピーク振動状態のB-Z反応液をTVFRに供給した場合、TVFR内では入口部で非線形カップリングによる乱れや準周期的振動が現れるが、下流に行くにつれて、流れ方向乱流拡散により単一ピーク振動へと安定化することなどを見いだし、反応装置の創発的な不安定性、履歴性を設計概念に導入する指針を得た。

研究成果
(10件)

すべてその他

すべて文献書誌 (10件)

[文献書誌] N.Ohmura: "Instabilities of the Belousov-Zhabotinsky Reaction in a Taylor Vortex Flow Reactor with Constant Axial Flow" J.Chem.Eng.Japan. 30(3). 388-395 (1997)
[文献書誌] N.Ohmura: "Effective Mass Diffusion over Cell Boundaries in a Taylor-Couette Flow System" Chem.Eng.Sci.52(11). 1757-1765 (1997)
[文献書誌] N.Ohmura: "Electrochemical Potential Oscillations of Autocatalytic Acetone-Glucose System in Axially-Moving Taylor Vortices" Proc.Int.Symp.on Transport Phenomena in Thermal Science & Process Engineering,Nov.30-Dec.3,Kyoto. 1. 139-144 (1997)
[文献書誌] N.Ohmura: "Intercellular Mass Transfer in Waving/Turbulent Taylor Vortex Flow" Proc.2nd Int.Symp.on Turbulence,Heat & Mass Transfer,June 9-12,Delft,The Netherlands. 219-228 (1997)
[文献書誌] 大村直人: "アスペクト比の小さいテイラー・クエット流の渦発生機構と乱流遷移特性" 化学工学論文集. 23(6). 741-748 (1997)
[文献書誌] K.Kataoka: "New Aspects of Instabilities and Their Bifurcation in Transport Phenomena with/without Chemical Reactions" Proc.CHEMECA'98,Sept.28-30,Port Douglas,Australia. Keynote. 1-20(CD-ROM) (1998)
[文献書誌] N.Ohmura: "Controlling Particle Size by Self-Sustained Oscillations in Continuous Emulsion Polymerization of Vinyl Acetate" Chem.Eng.Sci.53(12). 2129-2135 (1998)
[文献書誌] N.Ohmura: "Analysis of Orderliness in Higher Instabilities toward the Occurrence of Chaos in a Taylor-Couette Flow System" Proc.9th Int.Symp.on Application of Laser Techniques to Fluid Mechanics,July 13-16,Lisbon,Portugal. 1. 4.5.1-4.5.8 (1998)
[文献書誌] N.Ohmura: "Intercellular Mass Transfer in Wavy/Turbulent Taylor Vortex Flow" Int.J.Heat and Fluid Flow. 19. 159-166 (1998)
[文献書誌] 片岡邦夫: "化学プロセス複雑系非線形現象の創発的シンセシス" 化学工学論文集. 25(4)(掲載決定). (1999)

1998 年度 実績報告書

反応と混合の非線形性カップリングによる創発性を考慮した反応装置設計概念の構築

研究代表者

片岡 邦夫 神戸大学, 工学部, 教授 (20031081)

研究成果

[文献書誌] N.Ohmura: "Instabilities of the Belousov-Zhabotinsky Reaction in a Taylor Vortex Flow Reactor with Constant Axial Flow" J.Chem.Eng.Japan. 30(3). 388-395 (1997)

[文献書誌] N.Ohmura: "Effective Mass Diffusion over Cell Boundaries in a Taylor-Couette Flow System" Chem.Eng.Sci.52(11). 1757-1765 (1997)

[文献書誌] N.Ohmura: "Electrochemical Potential Oscillations of Autocatalytic Acetone-Glucose System in Axially-Moving Taylor Vortices" Proc.Int.Symp.on Transport Phenomena in Thermal Science & Process Engineering,Nov.30-Dec.3,Kyoto. 1. 139-144 (1997)

[文献書誌] N.Ohmura: "Intercellular Mass Transfer in Waving/Turbulent Taylor Vortex Flow" Proc.2nd Int.Symp.on Turbulence,Heat & Mass Transfer,June 9-12,Delft,The Netherlands. 219-228 (1997)

[文献書誌] 大村 直人: "アスペクト比の小さいテイラー・クエット流の渦発生機構と乱流遷移特性" 化学工学論文集. 23(6). 741-748 (1997)

[文献書誌] K.Kataoka: "New Aspects of Instabilities and Their Bifurcation in Transport Phenomena with/without Chemical Reactions" Proc.CHEMECA'98,Sept.28-30,Port Douglas,Australia. Keynote. 1-20(CD-ROM) (1998)

[文献書誌] N.Ohmura: "Controlling Particle Size by Self-Sustained Oscillations in Continuous Emulsion Polymerization of Vinyl Acetate" Chem.Eng.Sci.53(12). 2129-2135 (1998)

[文献書誌] N.Ohmura: "Analysis of Orderliness in Higher Instabilities toward the Occurrence of Chaos in a Taylor-Couette Flow System" Proc.9th Int.Symp.on Application of Laser Techniques to Fluid Mechanics,July 13-16,Lisbon,Portugal. 1. 4.5.1-4.5.8 (1998)

[文献書誌] N.Ohmura: "Intercellular Mass Transfer in Wavy/Turbulent Taylor Vortex Flow" Int.J.Heat and Fluid Flow. 19. 159-166 (1998)

[文献書誌] 片岡 邦夫: "化学プロセス複雑系非線形現象の創発的シンセシス" 化学工学論文集. 25(4)(掲載決定). (1999)

1998 年度実績報告書

片岡邦夫神戸大学, 工学部, 教授 (20031081)

[文献書誌] 大村直人: "アスペクト比の小さいテイラー・クエット流の渦発生機構と乱流遷移特性" 化学工学論文集. 23(6). 741-748 (1997)

[文献書誌] 片岡邦夫: "化学プロセス複雑系非線形現象の創発的シンセシス" 化学工学論文集. 25(4)(掲載決定). (1999)