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Case Study実績・お客様事例

三菱化学 様(CDAJ news vol.26)

二相流、化学反応分野でのCFD利用事例

三菱化学 株式会社 黒崎事業所 様
CDAJ news vol.26お客様紹介コーナーより抜粋
発行日 2001年11月

解析種別:多相流解析
課題等:撹拌槽、多相流、二相流、化学反応

主な解析テーマを教えてください。
それはもう撹拌槽につきます。全解析テーマの半分以上が撹拌槽ですね。しかも最近は7割から8割が多相流です。撹拌槽と一言でいってもいろんな物質の撹拌をやるので、ラグランジェ二相流、オイラー二相流、自由表面流の全ての二相流のニーズがあります。解析頻度としてもほぼ1/3ずつぐらいですね。以前はラグランジェ二相流しかなかったので、この機能はかなり使い込んでいます。最近では明らかにラグランジェ二相流の適応問題であるとはっきりしているもの以外はオイラー二相流などの新しい手法にて解析を実施するようになっています。
CDAJ news vol.26
化学反応の解析もかなりされていらっしゃいますよね。
はい。ただ、化学反応の解析といっても反応速度式がはっきりわかっている系の解析ニーズはほとんどなく、自分達で反応速度パラメータを導き出さなければならないという問題があります。これがかなり大変なんです。
実際にはどうやって反応速度パラメータを求められているのですか?
実際にビーカーで混ぜて実験し、その実験データを解析処理して求めています。その結果をSTAR-CDのユーザーサブルーチンを利用して組み込んでいます。当社には実験や運転データから反応速度を求める反応解析技術を持っているプロセス開発設計研究所という部署があり、そこで求められたものを利用しているのです。
どれくらいの反応式を入れられるのですか?
実際には主たる反応にしぼって5つぐらいにしていますね。ただ、本当は計算時間だけの問題なので、もっと増やしてもいいのですが、問題にしたいのが重合反応であることが多いので、分子量は変わっていく、物性は変わっていく、当然温度も変わっていく上に、例えば10個連結したものと15個連結しものが反応して、さらにそれらが複雑に絡み合った反応をするのでこういった重合反応はさすがにできません。現在はこれらを除いたある不純物だけの反応に着目して実施しています。
現在STAR-CDをご利用されていて、気に入っていただいているところはどこでしょうか?
STAR-CDの節点を自由にハンドリングして形状が作成できるところが気に入ってます。モデルの作りやすさ。さらにメッシュクオリティが悪い場合などに修正する作業が非常にしやすいです。他のソフトウェアに比べてやはり収束性が断然いいです。またユーザサブルーチンが使いやすい。サブルーチンを使えばいろんなことができるので非常に助かっています。

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