化学＆素材セッション

「素材メーカーにおけるCAE技術の利用」
帝人エンテック株式会社
上野山　雅樹　様
キーワード 素材、設備開発、生産設備設計、CAE技術、エンジニアリングソリューション
概要 帝人グループは、高分子技術を中心とする素材を主な事業分野としている。各種のシミュレーション技術に基づく最適なエンジニアリングソリューションを具現化することで、新素材開発や革新生産設備の設計開発が、適正かつ効率的に行われるようになってきている。また既存設備の生産性向上や適正な保全にも、CAE技術の利用による効果が出ている。
本稿ではそれらの例や運用の現状を紹介する。
「ガス溶解反応器（気泡等、攪拌槽）解析に対する取り組み」
三菱化学株式会社
鳥越　実　様
キーワード 気液混相流、ガス溶解、inhomogeneous MUSIGモデル
概要 気液混相流を取り扱う化学プロセスは非常に多くみられ、化学反応速度が十分に大きいような反応器では、その性能が流動状態や物質移動に大きく依存します。このようなケースでは、装置内の移動現象を理解しボトルネックを解消することができれば性能向上を達成することができます。発表では、実験との比較解析、およびCFXの最新の混相流解析機能を適用したケースを紹介します。
「Euler Granular Modelによるサイクロン内の固気混相流解析」
旭硝子株式会社
斉藤　恒洋　様
キーワード Euler Granular Model、サイクロン、固気混相流解析
概要 FluentのEuler Granular Modelを用いてサイクロン内の固気混層流に関する解析を実施した。その結果、従来の粒子軌跡を追跡する解析では困難であった希薄な固体粒子の挙動を解析できることが判明したが、実使用に際しいくつかの問題点も同時に明らかになった。セミナーでは解析の概要を紹介するとともに、実使用から得られた問題点も紹介する。
「人間-熱環境系の快適性数値シミュレーション」
旭硝子株式会社
尾関　義一　様
キーワード 人間ー熱環境系快適性数値シミュレータ、不均-環境、人体形状モデル、 CFD・放射・体温調節総合連成解析、実験用アトリウム、被験者実験
概要 不均一環境下における人体熱的快適性を評価するための人間ー熱環境系快適性数値シミュレータの概要について述べる。本シミュレータは、人体詳細形状に基づく日射受熱、周囲環境との間の放射熱伝達、対流熱伝達及び体温調節を含む人体内部の熱移動を予測するシステムから構成され、総合的に連成することにより熱的快適性を評価する。人体形状に応じた日射受熱、放射熱伝達の予測精度を検討するために、有効放射面積、投影面積及び形態係数を算出し既往の結果と比較した。さらに実験用アトリウムを用い、日射環境下におけるサーマルマネキンの測定及び被験者実験を実施し、サーマルマネキン周りの対流熱伝達率を検討し、測定された皮膚温との比較により人間ー熱環境系快適性数値シミュレータの妥当性を検討した。
「CFDと電解質シミュレータを併用した解析事例の紹介」
千代田アドバンスト・ソリューションズ株式会社
階上　宏則　様
キーワード 排煙脱硫装置、CFD、Sox分布、OIL、固体析出
概要 FCCの排煙脱硫装置においてCFDによりSOx等の分布を求め、その結果をOIL（電解質シミュレータ）に取り込み固体析出のシミュレーションを行う。解析においては現状運転の再現を行い、固体析出が低減する対策を行う。
「エンジニアリング分野における流動解析と構造解析の連成」
千代田アドバンスト・ソリューションズ株式会社
入倉　基樹　様
キーワード プラントエンジニアリング、プロセス機器設計、安全性評価、流体-構造解析連成(FSI)
概要 近年のプラント・エンジニアリングにおける設計検討業務では、高度なシミュレーション技術を応用した設計手法が可能となり、従来にない新たな知見を得るための重要なツールとしてこれらのシミュレーション技術が定着している。弊社でもプラントのプロセス機器設計や安全性評価に対して、複数のシミュレーション技術を融合した高度な検討が実施されている。本稿では流動解析と構造解析の連成シミュレーションに焦点を当て、その具体的な検討事例について報告する。
「VOF法によるリバースロールコーティングの流動シミュレーション」
三井化学株式会社
塩出　浩久　様
キーワード コーティング、リバースロール、シミュレーション、動的接触角、VOF法
概要 リバースロールコーターにおいて気液自由表面を含む系で、流れのシミュレーションから自由表面形状及び動的接触位置、動的接触角を求めることを試みた。ここで自由表面を計算する手法としてはVOF法という方法を用いた。本シミュレーションの妥当性を評価するため、既往の文献と同じ条件でシミュレーションを行い、文献中の実験データとシミュレーション結果を比較したところよい相関がみられた。また系内の流れの様子及び圧力分布をみることができた。これらのシミュレーションは、さまざまなウェブ速度、コーティング液粘度、表面張力に対して検討可能である。
「マイクロ化学デバイス設計へのCFD適用例」
京都大学
殿村　修　様
キーワード マイクロ化学プロセス、熱移動、滞留時間制御、迅速混合、設計効率化
概要 近年のマイクロスケールの学術進展は著しく、マイクロ流路内で発現する物理・化学現象を利用した応用技術が報告されている。本発表では、マイクロ化学プロセスの熱流体解析事例を紹介すると共に、試行錯誤的な設計に代わるCFDを織り込んだ効率的な装置設計法の開発への取り組みについて報告する。
「ANSYS CFXによる樹脂射出成形プロセスのシミュレーション」
アンシス株式会社
銭　力克
概要 汎用CFDソフトによる樹脂成形プロセスのシミュレーションは、樹脂の3次元流れを忠実に解析し、シミュレーションの精度を改善できると期待されています。一方、解析時間が長い、発散しやすいなどの問題もあります。本プレゼンテーションでは、昨年ANSYS CFX ユーザ会で発表した内容の続きとして、弊社で試みた樹脂充填および、保圧過程の解析手法に関する検討事例を、報告します。