抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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化学反応を伴う乱流場での混合反応メカニズムを可視化により解明することは,自動車やプラントなどから排出される反応性汚染物質予測や,攪拌装置などの化学反応装置や燃焼器などの工業装置内の最適化設計と関連して非常に重要な課題である。数値シミュレーションにより可視化する場合,乱流モデルを用いない直接数値シミュレーション(DNS)が最も有力である。星野らは正方格子およびフラクタル格子乱流場を対象とした室内実験で,半導体励起固体連続光レーザを用いて,空間解像度30μmでPLIFによる可視化により,詳細な濃度統計値を取得している。DNSや室内実験におけるPLIFなどにより,液相乱流場においてバチェラスケールル程度の濃度変動まで可視化できるようになりつつある。本文では,著者らが液相反応乱流場に適用可能なサブグリッドスケール(SGS)濃度分散のモデル化をする際に実施したDNSや室内実験による液相乱流場での濃度場の可視化例を紹介した。液相反応乱流場ではシュミット数が大きいため,化学反応速度が比較的早ければ,ほとんどの化学反応はSGSで起こることになる。よって,反応効率を上げるためには,如何に効率よく小スケールの濃度むらをなくすかが大きな課題となる。