CFDで滞留時間の長い装置内の濃度分布について
- CFDを用いて装置内の滞留時間の長い化学物質の濃度分布を算出する方法について質問です。
- ANSYS CFXを使用して定常計算を行っていますが、滞留時間が長い場合には時間発展的に解く必要があります。
- 適切なソフトや解法があれば教えていただきたいです。
- 締切済み
CFDで滞留時間の長い装置内の濃度分布について
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
みんなの回答
- lumiheart
- ベストアンサー率48% (1103/2297)
https://www.ansys.com/ja-jp/products/fluids/ansys-cfx このようなシミュレータソフトを使ったことないんでアレですが ＞たとえば時刻ステップ(Δt = 1 [s])としても、5000ステップほど リアルタイムで解析しないといけないんですか？ Δt = 1 [ｍs]とかΔt = 1 [μs]とかにしちゃったらダメなんでしょうか？ 或いはΔt = 1 [ｍｉｎ] 所謂、加速試験とか、間引きとか？早回しとか？ 最終的にはリアルタイムにしないとダメかも知れませんが 適当に時間レンジを変えて色んな条件でシミュレーションしてもよいのでは？
関連するQ&A
- 蒸発後の濃度分布の計算について
蒸発後の濃度分布の計算について質問です。 10L程の鉛直にした円筒容器底部に数ml程の液体を入れて自然蒸発をさせた実験を行っています。 そこで、円筒容器内に気化した蒸気の濃度分布をエクセルで計算しています。 時間(t)を行のセルに、位置(x)を列のセルに入力して、その間のセルに一次元非定常拡散方程式(半無限領域での拡散)C=C0(1-erf(x/(Dt)^0.5)を用いて濃度を算出しました。 一次元非定常拡散方程式(半無限領域での拡散)C=C0(1-erf(x/(Dt)^0.5)では、円筒容器底部(液体の侵入口)の濃度は常に飽和濃度となってしまいます。 蒸発後の時間(t)のセルにD・d^2c/dc^2・⊿tを組んでみたのですがうまくいきませんでした。 蒸発後の濃度分布の計算はどのように計算式を組めばよいのでしょうか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 攪拌漕の流体解析 化学種の濃度分布を算出したい。
邪魔板付きの攪拌漕の流体解析を行い、化学種の濃度分布を算出したいです。 液入口は２箇所あります。 反応はなしで混合のみまず解いているのですが、、、 化学種濃度がすぐに数値発散してしまいます。 一般的な攪拌漕流体解析の、 数値発散を防止するような解き方がございましたら、 アドバイスいただけますと幸いです。 ちなみに、ソフトは、、 ANSYS社 CFX と Fluentの２種類で解いています。
- 締切済み
- 化学
- 濃度分布計算について
エクセルで一方方向の濃度分布計算を行っています。 上端（x=100cm）は壁になっている状態でガスは外へ逃げれない系です。 初めは濃度勾配を持った状態（x=0付近の濃度が濃く、x=100cmの濃度が薄い（濃度≒0））ですが、 時間を∞にすると、どの位置も濃度が同じ（均一）状態であるグラフ（濃度-位置）をエクセルで作成 したいのですがどうすればよいのでしょうか。 t=0での下端の飽和濃度は60%、均一になったときの濃度は5%になるように考えています。 よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- モル濃度の求め方。
［問］ ４０％硫酸の密度は１．３０ｇ／ｍｌである。 この硫酸のモル濃度を求めよ。 みなさんならこの問題、どう解きますか？ どの参考書にも私が考えた解法では解いていないのです。 みなさんの解き方と（もしあるなら）私の解法の間違っている点を教えて下さい。 ［私の解法］ １．３０ｇ／ｍｌより１３００ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4：１．０×２＋３２＋１６×４＝９８（分子量の計算です） １３００÷９８×０．４（４０％のことです）ｍｏｌ／ｌより ５．３０６・・・ｍｏｌ／ｌ≒５．３１ｍｏｌ／ｌ 有効数字は２桁なのかもしれませんが 私としてはこの解法で間違いはないと思っています。 ちなみに、どの参考書にもあるという解法で解いても 答えが多少違ってくるといっても答えには影響ありません。 化学の先生はいろいろな解き方があるからいいと思うけど はっきりしたことは調べてみないといけない、といわれました。 とても引っかかっているので教えて下さい。お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 物質(気体)の拡散源からの距離に応じた濃度の計算式
この分野はど素人ですので、分かりやすく教えて下さい。 ある濃度の化学物質(気体)が容器に入っている状態で、 その容器が割れて大気中に放出された場合、 大雑把で良いのですが、放出源からの距離に応じた濃度の求め方はありますか？ また、その求め方の基になっている法則名(フィックの法則等)も教えて下さい。 条件は、以下とします。 ・化学物質の温度も大気の温度も25℃(セルシウス度)で一定。 ・無風、若しくは標準的に使われている風速があれば、その条件における計算。 ・標準的な風速がある場合、風向は放出源から濃度測定点方向。 宜しくお願いします。
- 締切済み
- 化学
- モル濃度の計算の方法
実験で標準液等を作成したのですが、10μlMDAに1mlの硫酸で強酸反応させたのです。そのモル濃度が60mMでした。 10μl＋1mlH2SO4＝60mMになるにはどのような計算方法で算出したのか分析化学等の教科書などで理解しようとしたのですが難しくてわかりません。 どのように計算すれば60mMになるのか教えてください。 お願いします。
- 締切済み
- 化学
- モル濃度の求め方。その２
参考書の解法とどちらがいいのか教えて下さい。 私は参考書の解法はややこしいなぁ、と思うのですがどうなのでしょう？ ［問］ ４０％硫酸の密度は１．３０ｇ／ｍｌである。 この硫酸のモル濃度を求めよ。 ［改訂版・私の解法］ １．３０ｇ／ｍｌより１３００ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4：１．０×２＋３２＋１６×４＝９８（分子量の計算です） １３００×０．４（４０％のことです）÷９８ｍｏｌ／ｌより ５．３０６・・・ｍｏｌ／ｌ≒５．３１ｍｏｌ／ｌ ［参考書の解法］ ４０％硫酸１００ｇの中に含まれる硫酸は４０ｇ（＊） 体積＝溶液の質量÷密度より １００÷１．３０＝７６．９２３・・・≒７６．９２（ｍｌ） ４０÷９８（ｍｏｌ）／７６．９２÷１０００（ｌ） ＝５．３０６・・・≒５．３１（ｍｏｌ／ｌ） 参考書の解法は上のような形式です。 でも最終的には有効数字３桁で答えなければならないために 途中式の段階で四捨五入して４桁目まで求めますよね。 その時の誤差というものは解答には影響ないのでしょうか？ たまたまこの問題では答えが等しくなったというだけではないのですか？ それと化学の先生は（＊）の式で溶液の１００ｇという値は 勝手においてやればいい、とおっしゃっていました。 確かに４０％を分数に直せば約分で消えてしまいますが 溶質・溶媒の値がこの問題のように与えられていない場合でも 勝手に１００ｇとおいていいのですか？ かなりいろんなことを聞いてしまいました。 分かりやすく教えていただければ幸いです。 （出来れば高２レベルで・・・） なんだか化学って奥深いですね。。。 この問題を解いてしみじみ感じました。 だから化学って好きですｖｖ
- ベストアンサー
- 化学
- 反応工学：平均滞留時間と反応率
環境工学で反応工学の授業をとったのですがとても難しくてギブアップ気味です。どなたか分りやすく教えてください。 問題はこうです。 「等しい反応容積Vに流通式完全混合槽反応器CSTR２つを用い、ａ）直列に接続した反応装置と、ｂ）並列に接続した反応装置について検討した。これらの反応装置でＡ→Ｂで表される一時反応（速度式：－ｒA＝kCA）を行う（※Aは小さい文字）。Aの濃度がCAoである反応流体を体積流量ｑでそれぞれの反応装置に供給した。但しｂ）の並列接続の場合、２つある反応器の流量はｑ／２で等しいものとする。」 問１：２つの反応装置の平均滞留時間ｔが等しいことを説明せよ。（ｔは反応器の平均滞留時間ではないことに注意） 問２：ａ）とｂ）の反応率（ＸＡ,ａとＸＢ,ｂ）を反応速度定数ｋとｔで表し、ｋｔ＝１の時の値を計算せよ。 問３：平均滞留時間ｔが等しいにも拘わらず、２つの装置で反応率が異なるのは何故か説明せよ。 以上の問題にどう回答すればいいのかわかりません。 問１については、反応器１つの平均滞留時間はｔ＝Ｖ／ｑ（並列の場合はＶ／ｑ／２）であることは分ります。それが並列と直列でどう変わるのかわかりません。 ここで躓き問２、３までたどりつけません。 どうかよろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 化学
- 化学工学の反応器の実験で
化学工学・反応器の実験で、エチレンクロルヒドリンとNaOHを槽型・管型の反応器にて反応させる際、特定の反応率に対する流量と滞留時間を算出したのですが、実際に反応させる時間は算出した滞留時間の数値の5倍すると指示されました。なぜ、算出した結果よりも多く時間をとるのでしょうか?
- 締切済み
- 化学
お礼
まさしくそれで計算しています。。 加速計算ですーーー。ごしてきのとおり。。