反応管 メタノール平衡圧ビューア

全体の流れ

1. ユーザーが温度 T（25–340℃）・メタノール充填量 V_fill（室温の液量）・容器体積 V_vessel（既定5 mL）をスライダまたは数値入力で指定する。室温メタノール密度は25℃と20℃の2択（CoolProp計算値）をセレクトボックスで切り替えられる。
2. 密閉管は等容系であるため、状態は (T, 全体密度 ρ = メタノール質量 / V_vessel) の2変数で決まる（ρは選択した室温密度で充填量を質量に換算して算出）。
3. ビルド前に precompute.py が CoolProp（HEOS, Methanol de Reuck/Piazza EOS）を呼び出し、(T, ρ) の単相2Dグリッドと、T軸に沿った飽和蒸気圧・飽和液密度・飽和蒸気密度の1D飽和テーブルを data_grid.json へ書き出す。T軸はメタノールHEOS妥当上限346.85℃(620 K)の手前で安全側の340℃で打ち切る。臨界点近傍の精度向上のため Tcrit±0.5/0.2/0.05℃と臨界点そのものを飽和テーブルの追加ノットとして挿入する。
4. core.js が相判定と圧力補間を行う。T ≥ Tcrit は単相（超臨界 or 気体様）、T < Tcrit では rhoV_sat ≤ ρ ≤ rhoL_sat なら二相(V+L)で P = Psat(T)、ρ > rhoL_sat なら亜臨界メタノール(L)、ρ < rhoV_sat なら蒸気(V)として、それぞれ境界相対密度補間（Δρ = ρ − ρsat(T) をアンカーにT方向補間）で単相EOSグリッドから圧力を求める。
5. build.py が template.html・Plotly.js（vendor埋め込み）・data_grid.json・core.js・app.js を単一HTMLに結合して dist/反応管_メタノール平衡圧ビューア.html とVercel公開用 reactor-methanol-pressure/index.html を生成する。ブラウザは外部通信なし・インストール不要でブラウザ内だけで動作する。
6. app.js の UI層が左ペインに圧力値と相バッジ、右ペインに「式と計算」透明化パネル（ρ算出→相判定→圧力補間の3〜4ステップを数式付きで表示）、下部に P–T 等容線グラフ（等容線・飽和蒸気圧曲線・臨界点・現在点）と相状態ヒートマップ（温度–充填量の二次元で相域を可視化）を描画する。
7. URLパラメータ（?T=&fill=&vessel=）で初期条件を指定でき、「水版へ →」リンクが現在の条件をそのまま水版URLに引き継いで遷移する（室温密度は流体間で意味が異なるため引き継がない）。

使った技術

CoolProp (HEOS, Methanol de Reuck/Piazza EOS)

Python側でビルド前に純メタノールの (T, ρ) 2Dグリッドおよび飽和テーブルを事前計算するための物性ライブラリ

Python / precompute.py

非一様ρグリッドと臨界点ノット付き飽和テーブルを生成し data_grid.json に書き出すビルドスクリプト。EOS妥当上限（340℃）や室温密度（25℃/20℃）の計算もここで行う

JavaScript / core.js

DOM・Plotly非依存の物性補間・相分岐ロジック。qa_compare.py と同一仕様でPython参照実装と突合検証済み。NodeとブラウザのどちらでもCommonJS/グローバルで動作

JavaScript / app.js

UI層（スライダ・数値入力・室温密度セレクト→core.js呼び出し→Plotly描画・計算透明化パネル更新・相互リンクURL生成）

Plotly.js (cartesianバンドル)

P–T等容線グラフと相状態ヒートマップの描画。vendorとして単一HTMLに埋め込み、外部通信なしの動作を実現

Python / build.py

template.html・vendor Plotly・data・core・appを結合して単一HTMLを生成するビルドスクリプト。dist版とVercel公開用index.htmlを同時出力

Python / qa_compare.py + Node / verify_core.js

qa_compare.pyがPythonで補間参照実装とCoolProp直計算を突合し精度統計を出力。verify_core.jsがJS core.jsをNodeで実行して参照実装との最大絶対差を定量検証する

Cloudflare Workers

reactor-methanol-pressureフォルダのindex.htmlと仕様書spec.htmlを静的配信。noindexで検索除外

実装の工夫

• メタノールHEOS（de Reuck/Piazza, CoolProp）の妥当上限が620K(346.85℃)であるため、T軸は安全側の340℃で打ち切る設計を採用。ρグリッド上端は室温メタノール密度≈786 kg/m³を少し超える800 kg/m³に設定し、フル充填まで対応している。
• ρグリッドは非一様設計。希薄蒸気(5〜50、5刻み)・蒸気〜中密度(50〜250、5刻み)・臨界密度近傍〜主操作域(250〜600、2.5刻み)・圧縮液急峻域(600〜800、1刻み)の4セグメントで細かさを変え、精度とファイルサイズを両立している。
• L相（単相液）のラベルを「亜臨界メタノール (L)」と命名し、プロファイルJSONから注入する設計にした。水版の「加圧熱水」に相当するが流体ごとに意味が異なるため、core.js自体はラベルを持たずprofileで上書きするアーキテクチャを採用（water/methanol両版でcore.jsを共有できる）。
• 薄緑パレット（--bg:#e9f0e0, --accent:#3f7d35）を採用し、水版（ベージュ系）と色でツールを識別できるようにした。ヒートマップのplot_bgcolorも同系の#f8fbf3に統一している。
• 室温メタノール密度の切り替えをUIに組み込んだ。25℃と20℃の2値をprecompute.pyがCoolPropで計算してprofileに埋め込み、セレクトボックスの選択値がリアルタイムにρ計算へ反映される。物性グリッドの再計算は不要で表示値・グラフが即座に更新される。
• 相互リンク（「水版へ →」）は現在の条件 T/fill/vessel をURLパラメータで引き継ぐ。roomパラメータは流体間で換算値の意味が異なるため渡さない設計とし、app.jsのupdateSibling関数で実装している。リンク先URLはprecompute.pyのprofile.sibling.hrefに定義したVercel公開URLを使用する。

用語

平衡圧

密閉容器の中で、液体とその蒸気がつり合った（平衡になった）ときに示す圧力。

等容系（定容）

容器の体積が変わらない系。密閉した反応管はこれにあたり、状態は温度と全体密度だけで決まる。

全体密度 ρ

入れたメタノールの質量 ÷ 容器体積。等容系では圧力と相を決める鍵になる量。

充填率

容器体積に対する、室温で測ったメタノールの体積の割合。

飽和蒸気圧

ある温度で液体と蒸気が共存できる圧力。気液二相のときの圧力はこれで決まる。

気液二相（V+L）

液体と蒸気が同時に存在している状態。容器内に液面がある状態。

臨界点

これより高温・高圧では気体と液体の区別が無くなる点。メタノールは約240℃・8.1 MPa（水の約374℃より低温）。

超臨界（SC）

臨界点を超えた状態。気体と液体の中間のような性質をもつ。

亜臨界メタノール（L）

臨界点に達しない範囲で加圧された、高温の液体のメタノール（水版の「加圧熱水」に相当）。