断熱混合とは？
複数のガスを、熱を外とやり取りせずに混ぜたとき、混合後の組成・温度・流量を求める計算です。
燃料と空気を混ぜる、排ガスを希釈するなど、多くのプロセスの最初の一歩です。
お湯と水を混ぜると中間の温度になります。ガスでも同じですが、成分ごとに比熱が違うので単純な平均にはなりません。
ミキサーブロックとクイック計算の「ガスの混合」で使います。反応は起こさず、質量とエンタルピーを保存して計算します。出口圧力は指定しなければ入口の最低圧力になります。
入口 i ごとの質量流量 \dot{m}_i、質量分率 Y_{k,i}、比エンタルピー h_i から、出口は次のように決まります。
\dot{m}_{\mathrm{out}} = \sum_i \dot{m}_i
Y_{k,\mathrm{out}} = \frac{\sum_i \dot{m}_i\, Y_{k,i}}{\dot{m}_{\mathrm{out}}}
h_{\mathrm{out}} = \frac{\sum_i \dot{m}_i\, h_i}{\dot{m}_{\mathrm{out}}}
混合後の温度は、h_{\mathrm{out}} と出口圧力から逆算します。