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例題集　- Chemistry -

 

[１]　CH4INS：CH4＋空気の瞬間的な燃焼

　流れは乱流を仮定している。エネルギー方程式は熱伝達オプションを有効にすることで解かれる。メタンと空気の燃焼をモデル化するために、瞬間化学反応のライブラリから”CH4+AIR”反応モデルが選択されている。化学種の輸送式はF1、CH4、O2、H2O、CO2、N2について解かれる。このモデルのデフォルトの流体は一般混合気体であり、理想気体を仮定している。気体定数の値、比熱の値、比熱比は、それぞれの化学種の局所濃度から計算される。密度を計算するさい参照圧力は大気圧に設定されているが、参照温度は0である。

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[2] CVD：表面反応を伴うSiH4の沈殿

　この問題では相流を仮定している。化学反応が指定されているので、熱伝達オプションも有効になっている。化学反応のタイプはCVDで、反応ライブラリーから”CVD SiH4+H2 ? 2 Step”が選択されている。輸送方程式はSiH4, SiH2, Si2H6, H2の化学種に対して解かれる。このモデルのデフォルト流体は混合気体を理想気体として扱う、”Generic Mixture”である。

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[3] DIFFU：超音速ジェット拡散火炎

　この例題では圧縮性、乱流、反応流れが仮定されている。反応タイプは、有限速度反応で、反応ライブラリーから”H2+Air-2Step”が選択されている。この選択により、H2、O2, OH, H2O　および　N2についての輸送方程式が解かれる。”Generic Mixture”が、このモデルでデフォルトの流体として選択され、混合気体は理想気体として扱われる。気体定数の値、比熱の値、比熱比は、化学種の局所濃度から計算される。密度計算の参照圧力と参照温度はデフォルトの0に設定してある。

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[4] FLAME2D：Burke-Schumann拡散火炎

　熱伝達を伴う層流が仮定されている。”Finite Rate”化学反応が有効となっており、”H2+Air-2Step”反応が燃焼効果をモデル化するために選択されている。したがって、H2, O2, OH, H2O, N2の化学種の輸送方程式が解かれる。流れが低速なので圧縮性オプションは使用しない。”Generic Mixture”が、このモデルでデフォルトの流体として選択され、混合気体は理想気体として扱われる。気体定数の値、比熱の値、比熱比は、化学種の局所濃度から計算される。密度計算の参照圧力と参照温度はデフォルトの0に設定してある。

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[5] H2MIX：H2＋Airの混合分率燃焼モデル

　乱流、化学反応流れが熱伝達オプションとともに仮定されている。化学反応のタイプには”Mixture Fraction”が選択されており、関連する反応モデルは”H2+Air”である。二つのスカラー量F1,F2のみに対して輸送方程式が解かれるが、化学種としてはH2, O2, H2O, N2が追跡される。”Generic Mixture”が、このモデルでデフォルトの流体として選択され、混合気体は理想気体として扱われる。気体定数の値、比熱の値、比熱比は、化学種の局所濃度から計算される。密度計算の参照圧力は0.101325MPA(大気圧)、参照温度は0Kに設定してある。

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[6] SURFCHEM：純粋な表面接触反応

　熱伝達を伴う層流が仮定されている。この問題ではモデル化されるべき気相の化学物質がないので、化学反応タイプは”frozen”を選択する。このオプションでは、表面反応によって生成される化学種を輸送方程式も用いて追跡する。”The Copper+N2-1 Step-Catalytic”と”Copper+O2-1 Step-Catalytic”表面反応がライブラリーから選択されている。これらの反応モデルは、輸送方程式を用いて追跡する化学種としてN2, N, O2, Oを導入している。このモデルのデフォルトの流体は”Generic Mixture”であり、混合気体は理想気体として扱われる。

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[7] METHLEAK：小さな作業室のメタン漏洩

　熱伝達を伴う乱流を仮定している。気相反応はないので、化学反応として凍結反応(Frozen)モデルを選択している。これにより、系に存在する化学種の移流拡散計算が可能になる。化学種としてN2、O2およびCH4を導入している。このモデルのためのデフォルト流体はGeneric Mixtureであり、混合理想気体として扱われる。

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