スケールアップのソースを表示

{{otheruses|[[化学工学]]におけるスケールアップ|[[電気通信]]や[[ソフトウェア工学]]におけるスケールアップ|スケーラビリティ}}
[[化学工学]]において'''スケールアップ'''とは、小型のモデル装置の状態と同じ効果を大型の実機で実現するための設計基準を得ることを言う<ref>{{cite|和書 |editor=[[化学工学会]] |title=化学工学 |edition=3 |publisher=槇書店 |year=2006 |isbn=4-8375-0690-9 |page=275}}</ref>。

スケールアップをしても小型機と大型機の効果が同じであるというためには、いくつかの相似性が必要となり、そのためには[[無次元数]]が利用される<ref>{{cite|和書 |author=大山義年 |title=化学工学Ⅱ |publisher=岩波全書 |year=1963 isbn=4-00-021102-1|page=213}}</ref>。たとえば[[攪拌槽]]の場合には以下が必要である。
; 幾何学的[[図形の相似|相似]]: 小型機と大型機の幾何形状を同一にし、全ての寸法比を一定にする。
; 力学的相似: 大小2つの装置内の流動状態を同一に保つには、[[レイノルズ数]]および[[フルード数]]を同一にしなければならない。したがって
;:: <math>\frac{n_1d_1^2\rho_1}{\mu_1} = \frac{n_2d_2^2\rho_2}{\mu_2}, \qquad
\frac{n_1^2d_1}{g} = \frac{n_2^2d_2}{g} </math>
;: が成り立たなければならない。ここで''n'' は[[回転数]]、''d'' は装置の大きさ、&rho;は液の[[密度]]、&mu;は[[粘度]]、添え字の1, 2はそれぞれ大小の装置を表す。これより
;:: <math>\frac{n_2}{n_1} = \left(\frac{d_1}{d_2}\right)^{\frac{1}{2}}, \qquad
\frac{(\mu_2/\rho_2)}{(\mu_1/\rho_1)} = \left(\frac{d_2}{d_1}\right)^{\frac{3}{2}} </math>
;:となるので、大小2つの装置に同一の液を用いる限り、力学的相似は実現されない。
; 動力の相似性: [[経験則]]として、装置の大小にかかわらず、液の単位体積あたりに加えられる動力が同一のとき同一の効果が保たれる。

== 参考文献 ==
{{reflist}}

== 関連項目 ==
* [[相似則]]

{{DEFAULTSORT:すけえるあつふ}}
[[Category:化学工学]]