マイクロリアクタープロセス運転操作のためのソフトセンシングシステムの開発

微反应器过程操作软传感系统的开发

基本信息

批准号：
13750693
负责人：
松本秀行
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

微小空間に多数のセンサーを配置することが難しいと想定されるマイクロリアクタープロセスの運転操作を効率よく行うための、ユーザー指向ソフトセンシングシステムの構築を目標とし、フリーフロー電気泳動法を用いたマイクロ分離プロセスを対象とした、ハイブリッドモデルシミュレーションシステムの構築ならびに同システムのソフトセンシングシステムとしての有用性の検討を行うことで、以下の成果をあげることができた。1.汎用流体解析ソフトウェアを用いた二次元マイクロフリーフロー電気泳動(mFFE)装置内部の輸送現象シミュレーションにおいて、Navier-Stokes方程式モデルとエネルギー方程式モデルに、電気浸透流速度の推算モデルと電極付近発熱量の推算モデルの両マクロ的モデルを融合させることで、高電圧負荷操作を考慮に入れたシミュレーションシステムを構築した。さらに、既往の研究で実験結果として報告されている装置表面上の不均一な温度分布とシミュレーション結果との間に、定性的に良好な一致が認められたことで、同システムの有効性を見出すことができた。2.CBB水溶液等を用いたmFFE装置内部の輸送現象可視化実験を行い、mFFE装置の材質、その内部構造、電極や配管といったユーティリティシステムの構造などと、種々の操作変数との間の相関関係を構築することで、前述のシミュレーションシステムに関して、新たなミクロ的モデル(例:局所的電流密度の推算モデル)と現存のモデル群との柔軟な融合の必要性が見出された。さらに、同システムのセンシング目的変更に対応しうるための機能の付加に関しては、マイクロ化学プロセス集積化のためのマルチエージェント指向シミュレーション手法の開発を試みることで、種々のモデルの階層化機能だけでなくモデル選択の柔軟な意思決定機能の重要性が認められた。

使用自由流电子游泳方法的微型分离旨在构建以用户为导向的软感应系统，以有效地操作微型培养过程，这被认为很难通过在较小的空间中构建混合模型模拟系统，以便将许多传感器放置在小空间中。并检查系统作为系统的软感应系统的实用性，给出了以下结果。 1。在交易现象内的二维微型流动游泳（MFFE）设备中，在二维流体分析软件中并通过融合估计模型的两个宏模型来构建电极附近的发烧模拟系统。此外，该系统的有效性是在设备表面表面的均匀温度分布与过去研究中的实验结果中的均匀匹配中发现的。 2。使用水溶液等，MFFE设备的材料，其内部结构，电极和管道等实用程序的结构（例如电极和管道）进行运输现象可视化实验，以及与各种操作变量的相关性。此外，关于添加函数以响应系统的变化感应目的，它不仅是各种模型的层次函数，试图开发用于微观化学过程的多个基因的模拟方法识别了模型选择的灵活决策 - 制定功能。