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ω 、.
-:1.0 ー ー -0.5
2 液体燃料表面上の非定常蒸気濃度分布の計算
3 非定常濃度分布の計算
3. 1 誤差の検討 拡散方程式凶より重力項を無視した二次元拡散方程
ここでFickの拡散係数
L -.R工 = D よ り L = 旦 与 を (1 1) 式 に 代 入 す る と
a RT ja=-Dt-D(1一 pva)王子
式
(12)
(13)
(14)
， ~(a2C 月2C¥
。
(3)ω 式 よ り
三与=己主手+DMag aCfL_~~
初 期 条 件 境 界 条 件
at al l position
δt
ここで， g/RTを評価すると，
atal ly f=O atalZ
~
y =土
aZ6'~RT az RTδZ
(Ca)
g 980 8
RT 8.31メ107X303 4X10- [ 先 ]
について有限要素法により数値計算を行った. なお， 有 限 要 素 法 は MENTATを 使 用 し た .
まず，一次元計算について厳密解と数値解を1ソル ノてー2許容値3メッシュ幅の条件を変えて比較を行つ た.
また，
tトoより同式は
aC 月2C
-:"'a=I}一ーす十 D(4X10-8)Maニ ユ
δt -a
乙
(1 4 ) 式 を n = D ( 4 X 1 0 - 8 ) M a と し
初 期 条 件 (cJt=O=caO z=O (ca)t=O=O Z>O 境 界 条 件 (ca)z=O=CaO t>O
について解くと
仲川
<計算例>
拡 散 係 数 D=O.l[cnr/sec]
成 分 aの 分 子 量 Ma=10 0[g/mol]
図 2は，ソルパー即ち積分方法の影響を示しており， 直接法と非対称マトリックス法を比較している.直接 法よりも非対称マトリックス法の誤差が小さいことが わかる. また，イ也に ElementbyElement法， スペース
CG法もあるが何れも誤差が大きくなった. 10
Mag
+
一 Direct -Non-symetricmatrix
ち~
0.4 0.6 0.8 a au
ソルパーの影響
図 3は，許容値の影響を示しており許容値が0.5，
1.0，2.0と高くなるほど誤差が大きくなっている.
=0cm2/sec Oハ
CaZ(，t)=CaO-
8
2
に つ い て 1 重 力 な し g=O2 g=980[cnr/sec]1 g=106 4 g=107の 条 件 で 、 計 算 を 行 っ た . な お ， 3 4 の 条 件 は 遠心分離器の相対遠心力を比較として計算した.
以上の計算結果より，微小重力下における分子拡散 は重力下における拡散と変わらない.
o。
c/c_
0.6 0
10 8 6 4
Alowance[%] 一一一 2.0
o国 0.4 g=107
0.2
。 。 0.2 0.4 図l
。2 .'¥¥¥~
δt
~_ ~: 1 ¥az白 ay白/
(Ca)t=O=O (Ca)z=O=CaO
二二昌一=Dト~_ ~:
~
0.2 図 2
•
。 ト:------:一一一一卒、 0.2 0.4 0.6 0.8
c/c。 図3 許容値の影響
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