日本海水学会誌
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CFDと三成分相図を組み合わせた貧溶媒晶析の数値計算方法の構築
寺田 淳三角 隆太上ノ山 周仁志 和彦
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2019 年 73 巻 6 号 p. 314-321

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抄録
貧溶媒晶析をシミュレートするために三成分相図を組み合わせた数値流体力学の計算方法を構築した.この研究のモデルケースとして,Y字マイクロミキサーでのKCl-エタノール系の貧溶媒晶析を対象とした.Y字ミキサー内の層流流れと成分の濃度はCFDを用いて計算した.局所過飽和度は,溶解度や拡散係数などの物理量に対する貧溶媒濃度の効果を踏まえて計算した.結晶の核発生速度と成長速度の計算にはポピュレーションバランスモデルを使用した.結晶の核発生速度と成長速度に対する貧溶媒濃度の効果も同様に考慮した.CFDと晶析過程の計算を効果的に連成させるために,濃度の表記方法と計算の時間刻みを具体的に検討した.この構築した計算方法により,実験による計測が困難であるKCl-エタノール系における混合状態と晶析過程を良好にシミュレートすることができた.これらの結果は,この計算方法が晶析過程において貧溶媒の濃度の局所的な分布の効果を定量化するために効果的な手段であることを示している.
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© 2019 日本海水学会
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