新製品情報詳細化学反応解析支援ソフトウェア CHEMKIN-PRO 新バージョンリリース CHEMKIN-PROは素反応データに基づく化学反応シミュレーションのためのソフトウェアです。化学反応に伴う温度変化・濃度変化などの計算機能の他、反応解析を支援する多くの機能を搭載しています。この度、新バージョンとして「CHEMKIN-PRO Release 15112」がリリースされましたので本紙にて概要を紹介いたします。 ■ CHEMKIN-PRO Release 15112 概要 CHEMKIN-PROは、CHEMKINの高機能版製品として ■ 凝集モデル - Aggregation Model - 2008年にリリースされました。Reaction Path Analyzer (反 Particle Tracking Moduleのオプションとして凝集モデ応経路解析ツール)やParticle Tracking Module (粒子生ル(Aggregation Model)が追加されました。このモデルを成過程の解析機能)などの機能とともに、高速かつ堅牢な使用すると、粒子同士の衝突による粒子凝集体の生成と、ソルバーを搭載し、現在ではCHEMKINに代わって新たなその一部が合体することによる新たな粒子状物質の形成スタンダードとなっています。この度、新バージョンとしてが考慮されます。このモデルを利用した例題として、すすリリースされた「CHEMKIN-PRO Release 15112」では、特の生成を対象とした例題に加えて、チタニア(TiO2)のナノにParticle Tracking Moduleに対して大幅な機能拡張が粒子生成を対象とした例題も付属しています。行われました。また、気相および粒子に関する輻射伝熱を ■ 核生成反応の定義方法の改善考慮するオプションや、感度解析計算の高速化などの改善も加えられています。以下に内容を紹介いたします。従来のバージョンでは、粒子を取り扱う場合の表面反応機構データ内の核生成反応の定義において、粒子表面上の空サイトの量論係数は予めユーザーが算出しておき、 ■ 粒子解析機能の拡張具体的な数値を記述する必要がありました。本バージョン ■ 新たな粒径分布の計算手法 - Sectional Method - で実装されたキーワード「NATIVE」を用いて空サイトを定本バージョンでは、Particle Tracking Moduleによる粒義し、空サイトの量論係数を「x」と記述すれば、計算実行径分布の計算手法として新たに「Sectional Method」が搭の際に適切なxの値が自動的に算出されます。以下の式載されました。はその一例です。従来のバージョンのParticle 「Moment Tracking Moduleでは Method」のみが利用可能でした。Moment 2 A4＝>32 C(B)+ x Open(S) + 20 H(S) A４＝ピレン、C（B）＝すす、Open(S)=空サイト、Ｈ(S)＝水素サイト Methodでは、粒径分布などの情報を統計的に処理します。その結果、計算時間を短く抑えられますが、算出できる粒 ■ 輻射伝熱効果の考慮径分布の情報は、粒子数密度や平均粒子径などであり、実気相化学種および粒子を含む計算において、輻射伝熱験で得られる実際の粒径分布との比較が難しいという問の効果を取り入れることが可能となりました。輻射伝熱を題がありました(図1左)。考慮する際には、熱力学関数データ(Thermodynamics 一方、本バージョンで搭載されたSectional Methodで Data)内に吸収係数のデータを追加する必要があります。は、粒径の変域を有限個のセクションに分割して、セクションごとに粒子生成を追跡することで、直接的かつ定量 ■ 感度解析計算の高速化的に粒径分布を得ることができます。例えば円管型反応 0次元密閉系均一反応モデル(Closed Homogeneous 器での計算であれば、流れ方向の各座標における粒径分 B a t c h R e a c t o r ) における感度解析計算 ( S e n s i t i v i t y 布が算出されるので、Moment Methodの計算結果に比 Analysis)の速度が向上しました。反応数の多い計算ではべて測定値との比較が容易です(図1右)。前バージョンの10倍の速さに達する場合もあります。 Moment Method 図1：円管型反応器における粒径分布算出結果の比較 P4 Sectional Method