書名で キーワードで

詳細検索 >>

HOME  > 機械工学  / 流体工学  / 流体力学  > 反応系の流体力学

書籍詳細

  反応系の流体力学

▼ 目次を読む

▼ 目次をたたむ

植田利久 慶大教授 工博 著

発行年月日:2002/11/18 , 判 型: A5,  ページ数:202頁

ISBN:978-4-339-04567-3,  定 価:2,700円 (本体2,500円+税)

ジャンル:

反応系流体は,熱による影響や非ニュートン性の影響など特有の性質をもっている。本書では単成分系の熱流体力学について述べ,これを発展させて多成分系の流体運動の取り扱いなどについて解説する。また乱流やカオスについても触れる。

【目次】

1 単成分系の保存則と支配方程式
1.1 流体の熱流体挙動に関連する物性値(密度,粘性係数,熱伝導率,比熱)
 1.1.1 常温常圧における空気と水の物性値
  1.1.2 物性値の温度依存性
1.2 座標系
1 単成分系の保存則と支配方程式
1.1 流体の熱流体挙動に関連する物性値(密度,粘性係数,熱伝導率,比熱)
 1.1.1 常温常圧における空気と水の物性値
  1.1.2 物性値の温度依存性
1.2 座標系
 1.2.1 オイラー的視点とラグランジュ的視点
 1.2.2 デカルト座標系
1.3 流体挙動の分類(無次元数)
1.4 流体運動の定式化
1.5 単成分系における連続の式
1.6 単成分系における運動方程式
 1.6.1 オイラー方程式
 1.6.2 粘性を考慮した運動方程式
 1.6.3 ナビア・ストークス方程式
1.7 熱力学諸物質
 1.7.1 系と状態量
 1.7.2 熱力学の第0法則
 1.7.3 熱力学の第1法則
 1.7.4 熱力学の第2法則
 1.7.5 熱流体現象に関連する不可逆過程の代表的な例
 1.7.6 熱力学の第1法則と第2法則
 1.7.7 単成分系における比熱
 1.7.8 流体の熱力学的扱い
1.8 エネルギー方程式
1.9 パッシブスカラとアクティブスカラ
1.10 浮力が支配的な流れの取扱い(プリネ近似)
1.11 物性値の変化とその影響

2 多成分系の保存則と支配方程式
2.1 多成分系の流体挙動の取扱い
2.2 濃度と分率
2.3 分圧
2.4 粘性係数
2.5 熱伝導率
2.6 多成分系における比熱
2.7 拡散係数
2.8 多成分系の支配方程式
 2.8.1 速度
 2.8.2 連続の式
 2.8.3 運動方程式
 2.8.4 多成分系のエネルギー方程式
 2.8.5 各化学種の保存方程式

3 化学反応の取扱い
3.1 化学凍結過程と化学平衡過程
3.2 化学反応速度と化学平衡
 3.2.1 化学反応速度
 3.2.2 化学平衡
3.3 反応モデルと反応速度モデル
 3.3.1 総括反応モデル
 3.3.2 詳細反応モデル
 3.3.3 簡略反応モデル
3.4 まとめ

4 反応性流れの解析
4.1 完全混合・反応過程
4.2 拡散・反応過程
 4.2.1 例1:再結合反応
 4.2.2 例2:酸化反応
4.3 1次元対流拡散・反応過程
 4.3.1 反応を伴わない場合
 4.3.2 反応を伴う場合:水素の酸化反応を例として
4.4 燃焼流に関する数値解析
 4.4.1 対象とする問題
 4.4.2 支配方程式および化学反応過程の取扱い
 4.4.3 支配方程式の簡略化
 4.4.4 混合分率の導入
 4.4.5 火炎面モデル
 4.4.6 燃焼の数値解析についてのまとめ

5 乱流における拡散・混合・化学反応
5.1 乱流の統計的な取扱い
 5.1.1 レイノルズ方程式
 5.1.2 多成分系の乱流支配方程式
5.2 平均値と変動成分
5.3 相関
5.4 乱流のスケール
5.5 乱流の渦構造
5.6 組織的構造
5.7 乱流中での輸送特性
5.8 乱流中での化学反応

6 カオス流れにおける拡散・混合・化学反応
6.1 カオスとは
 6.1.1 位相空間
 6.1.2 アトラクタ
 6.1.3 ポアンカレプロット
 6.1.4 リアプノフ指数
6.2 カオス混合
 6.2.1 分子拡散と対流輸送
 6.2.2 引伸ばしと折りたたみ
 6.2.3 ロジスティック方程式
 6.2.4 パン屋の変換
6.3 化学反応の促進
6.4 偏心ニ円筒間の流れと混合,反応
6.5 反応装置設計におけるカオスの役割

7 まとめ
7.1 装置設計の基本的考え方
7.2 21世紀を迎えて

参考文献
索引

反応系の流体力学がかかわる分野は,機械工学や化学工学,応用化学にとどまらず,さまざまな分野に及んでいきます。以下に反応性流れの利用分野と過程および用途機器を挙げます。
・機械工学:エネルギー変換過程,動力源(ボイラ,燃焼装置,燃料電池,エンジン)
・化学工学:物質生成・変換過程(混合・反応装置)
・土木工学:エネルギー変換過程,物質変換過程(局所気候制御)
・環境工学:廃棄物処理,自然浄化システム(ゴミ焼却装置)
・生物工学:物質生成・変換過程(バイオリアクタ)
・生命工学:物質循環過程(人工臓器)
・食品工学:食品加工過程(食品加工機器)

【おすすめ本】

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。