連立輸送方程式の一般解による塩素系物質循環の数理モデルの研究

基于联立输运方程通解的氯基物质循环数学模型研究

• 批准号: 11128207
• 负责人: 飯沼 恒一
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11128207/
• 关键词: ゼロエミッション; 塩素系物質; 物質循環; 数理モデル

本研究はゼロエミッション社会を目指した最適な物質循環過程設計の為の数理モデルを構築し応用することを目的として、複数の生産・消費地域内を循環する任意個数の物質量の時空間変化を予測する汎用数理モデルを、数年前我々が導入した連立放物型偏微分方程式の解析解を基礎にフーリエ変換及び行列演算を用いて研究した。【平成11年度の研究成果】1.一つの地域内における不偏的ゼロエミッション系を対象として、任意個数の物質の変質レート(反応係数)を要素とした行列及び行列式を用いた定常物質量決定の為の一般公式を導入した。本公式はある一つの地域内で物質循環が完全に平衡状態として達成・実現された際の個々の物質の存在比を、複数の変質レートから計算・予測するものである。2.この一般公式をモデル地域の7塩素系物質循環解析へと具体的に応用し、本邦における塩素国内需要構造データ(1997年度)に基づく7塩素系物質の定常存在量(循環が完全に平衡状態に達した際の7物質の存在量)の比を再現する為の16個の適切な変質レートを決定した。3.n地域内を循環するm種類の物質からなる偏在的ゼロエミッション系を対象として、物質フローレート(輸送係数)及び変質レート(反応係数)を要素とした行列及び行列式を用いた各地域ごとの定常物質量決定の為の一般公式を導出した。本公式はn地域を複数の生産地域及び消費都市に分類し、各地域内におけるm種類の物質の平衡状態における偏在量の比を複数のフローレート並びに変質レートから計算・予測するものであり、生産地域内に製品製造のための複数個の原料物質が存在し、これらが製品化され、輸送を通じて消費都市で複数個の製品(日用品)として消費され、再利用されるという現実的な社会経済構造を物質循環系として具体的に解析出来る点で極めて有用である。

This study aims to establish a mathematical model for the design of optimal material cycle processes in order to predict the time-space transformation of any number of material quantities in a complex production and consumption region. 1. A general formula for determining the mass of a steady state substance is introduced into the equation for determining the mass of an arbitrary number of substances. This formula is used to calculate and predict the existence ratio of each substance in a complete equilibrium state within a region. 2. This general formula is used to determine the ratio of the steady-state amount of the elemental substance (the amount of the elemental substance when the cycle is in complete equilibrium) to the specific amount of the elemental substance in the domestic structure (1997). 3. A general formula for determining the mass of a steady state substance in each region is derived from the equation for determining the mass of a steady state substance in each region. This formula classifies n regions into a plurality of production regions and consumption cities, and classifies m kinds of substances in each region into a plurality of partial quantity ratios, and calculates and predicts the existence of a plurality of raw materials for product production in the production region, into a plurality of products (daily necessities), and into a plurality of consumption cities. Reuse the social structure of the material cycle system to analyze the point of extremely useful

项目成果

K.Iinuma: "Test of a simulation code for the reactive transport analysis of multiple ions in the atmosphere"Journal of Atmospheric Electricity. 19. 147-152 (1999)

K.Iinuma：“大气中多个离子的反应输运分析模拟代码的测试”大气电学杂志。