ヘルプ - Mean Free Path Ver 2.13

Mean Free Pathの機能
Mean Free Path(以下MFP)は，任意の気体圧力と温度に対する剛体球分子としての平均自由行程を求めることを目的としたソフトウェアです．他に，平均自由時間，平均分子速度，衝突周波数，クヌーセン数，粘性係数，拡散係数も計算することができます．以下に，入力する計算条件と，得られる結果をまとめます．(気体A)と書かれている項目に関しては，気体Aに関する値が求められることを意味します．

入力する条件　: ・気体A 　; ・圧力　; ・温度　; ・代表寸法　; ・気体B

得られる結果　: ・平均自由行程 (気体A) 　; ・平均自由時間 (気体A) 　; ・平均分子速度 (気体A) 　; ・衝突周波数 (気体A) 　; ・クヌーセン数 (気体A) 　; ・粘性係数 (気体A) 　; ・自己拡散係数 (気体A)，または，相互拡散係数(気体AとB)

以上の物理量は，Lennard-Johnes(以下L-J)ポテンシャルの2つのパラメータ(σ,ε/K)から計算されます．代表的な気体のL-Jパラメータは，データとして既にMFPに登録されています．未登録の気体に関する情報は，ユーザー自身が登録することができます．また，L-Jパラメータがない場合でも，ある代表温度における粘性係数，または，剛体球分子としての分子直径を登録することにより，計算することが可能です．
基本的にはSI単位系を採用していますが，入力データである圧力と温度に関しては，Torrや℃などの単位を選択することができます．

目　次

インストールとアンインストール　　
- インストール　　　
- アンインストール　　
　
Mean Free Pathの操作　　
- 計算条件の入力　　　
- 計算の実行　　　
- 結果の消去　　　
- 結果のコピー　　　
- 結果の保存　　　
- オプションの設定　　　
- データの参照と編集　　　
- MFPの終了　　
　
その他　　
- 著作権および免責等　　　
- 転載および再配布　　　
- サポート

1. インストールとアンインストール
- インストール

解凍したファイルを任意のフォルダ(ディレクトリ)におき，デスクトップに"mfp.exe"のショートカットを作成したり，スタートメニューに登録してご使用ください．解凍したファイルはすべて同じフォルダ(ディレクトリ)内に置いて下さい．以前のバージョンを使用していた場合には，上書きして構いません．ただし，自分で編集したデータベース"gasprop.csv"を上書きしてしまわないよう，予め"gasprop.csv"のバックアップを取っておいてください．
MFPの実行には，Microsoft Visual Basic 5.0(SP3)のランタイムライブラリ(DLL)，および，ActiveXコントーロール(OCX)が必要です．Vector(http://www.vector.co.jp)等から，別途入手してください．

-アンインストール

レジストリは使用しておりませんので，関連するファイルを全て削除して下さい．

2. MFPの操作
-計算条件の設定

プルダウンメニューから[気体A]を選択し，[圧力]と[温度]を入力します．「計算結果」のチェックボックスをオン/オフすることで，計算項目(クヌーセン数，粘性係数，拡散係数)を追加/削除することができます．[クヌーセン数]を選択している場合には[代表寸法]の入力が，[拡散係数]を選択している場合には[気体B]の選択が必要になります．

-計算の実行

計算条件の設定を行った後に，[計算]ボタンを押すか，または，メニューの[計算]から[計算実行]を選択してください．「計算結果」に結果が表示されます．以下に示すクヌーセン数Knの値に応じて，流れの領域が表示されます．

Kn < 0.01 ･･･連続流

0.01 < Kn < 0.1 ･･･滑り流

0.1 < Kn < 10 ･･･遷移流

10 < Kn ･･･自由分子流

[気体B]が[気体A]と同じ場合，自己拡散係数が計算されます．また，[気体B]が[気体A]と異なる場合には，相互拡散係数が計算されます．

-結果の消去

[クリア]ボタンを押すと計算結果を消去します．また，オプションの[クリアボタンの設定]により，入力した計算条件も消去することが可能になります．ただし，選択された[気体A]と[気体B]は，選択前の状態には戻りません．

-結果のコピー

計算結果を選択後，右クリックで表示されるポップアップメニューからコピーを選択します．

-結果の保存

メニューの[ファイル]から[保存]を選択すると，計算結果をテキストファイル形式で保存することができます．

-オプションの設定

メニューの[計算]から[オプション]を選択することにより，オプションの設定を行うことができます．その際には結果が消去されますので，再度，計算し直してください．

　・圧力/温度単位の設定　
好みの単位を選択してください．
　・クリアボタンの設定　
[クリア]ボタンの動作を設定します．選択することにより計算結果のみの消去，あるいは，計算条件と計算結果の両方を消去することができます．
　・気体のデフォルト設定　
MFPを起動した際に，自動的に選択される気体を設定します．[気体A]と[気体B]に関して有効です．

-データの参照と編集

メニューの[データ]から[データベース]を選択することにより，CSVファイルに関連付けされているアプリケーションが起動し，データベース"gasprop.csv"の参照と編集を行うことができます(ハズです!?)．編集等の作業により，データベースを更新した場合には，MFPを再起動する必要があります．
データは，下の例に示したように，カンマ","で区切られたCSV形式です．気体名"gas"と分子量"MW [g/mol]"は必ず登録してください．分子間衝突に関するデータは，(a)"L-Jパラメータσ [Å],ε/k [K]"，(b)"ある代表温度T_ref [K]に対する粘性係数μ_ref [Pa･s]"，(c)"剛体球分子直径d [Å]"のいずれかを登録してください．ただし，(a)に関しては"σ"と"ε/k"を，(b)に関しては"T_ref"と"μ_ref"を必ずペアで登録する必要があります．(a)～(c)の複数を登録しても構いませんが，(a)のデータがなければ(b)，(b)もなければ(c)のデータを使って，といった優先順位で計算が行なわれますので，(b)のデータを使いたい場合には(a)のデータを登録しない，(c)のデータを使って計算したい場合には，(a)と(b)のデータを登録しないといった工夫が必要になります．
データベースには，200種類の気体を登録できます．
─ "gasprop.csv"へのデータの登録例 ─
　GAS,MW [g/mol],σ [Å],ε/k [K],T_ref [K],μ_ref [Pa･s],d [Å]
　Ar,39.9481,3.542,93.3,,,
　c-C4F8,200.03123,,,298.15,1.1683e-05,
　CF2,50.007908,,,,,3.98

-MFPの終了

メニューの[ファイル]から[終了]を選択することにより，MFPを終了することができます．

3. その他
-著作権および免責等

Mean Free Pathの著作権は，作者である伝宝　一樹が保有しています．
Mean Free Pathはフリーウェアであり，個人・商用を問わず，無料で利用することができます．
このソフトウェアを流通あるいは利用したことによって生じた如何なる障害・損害も，作者は一切の責任を負いません．利用者の責任において利用するものとします．
アイコンのオリジナルはSIFCAによるものです(Original CG by SIFCA)．

-転載および再配布

ファイルの改変や名称の変更等が無い限り，転載や再配布は自由です．ただし，配布の際には実費以外の金銭等の授受を行わないで下さい．また，転載先を作者にご一報いただければ幸いです．

-サポート

最新バージョンは，ホームページ上で公開いたします．質問，要望，不具合の報告等は，メールにてご連絡ください．
HomePage: http://www2b.biglobe.ne.jp/~denpoh/
E-mail: denpoh@mvi.biglobe.ne.jp

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		Kn	<	0.01	･･･連続流
0.01	<	Kn	<	0.1	･･･滑り流
0.1	<	Kn	<	10	･･･遷移流
10	<	Kn			･･･自由分子流