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COMSOL-News-Magazine-2017
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COMSOL-News-Magazine-2016

扩散双电层 中文

电极-电解质交界面存在一个空间电荷薄层,称为扩散双电层。这一区域无法保持电中性。在模拟电化学超级电容器和纳米微电极这样的器件时,双电层是研究的重点。

本教程显示如何将 Nernst-Planck 方程与泊松方程耦合,以根据 Gouy-Chapman-Stern 模型描述扩散双电层。

此仿真 App 中包含两个电极,由此扩展了简单的示例。其中还考虑了法拉第(电荷传递)电极反应。还求解了一个附加方程来确保电荷的总体守恒。

氧化氮还原反应动力学分析 中文

当汽车尾气流经尾气装置中的整体式反应器管道时,会发生氧化氮还原反应。本例主要研究温度和反应物如何影响选择性反应动力学。本模型使用了“反应工程”接口中的平推流反应器。

多尺度三维填充床反应器

本例展示如何将“稀物质传递”接口用于高效求解组合了宏观和微观(多尺度)的问题;一个含双峰多孔分布的异构系统。本例使用“反应颗粒床”特征,利用额外维度表示反应器中多孔催化颗粒的内部。计算了颗粒周围流体中以及颗粒内的反应物质浓度分布。

带注射针的多孔介质反应器 中文

本例分析多孔介质反应器中的流场与化学物质的分布,用于研究多相催化。其中利用了多孔介质反应流来有效耦合反应器内的自由流动与多孔介质的流动。

蛋白质吸附

本例描述了离子交换柱中两种蛋白质的吸附。将其描述为平衡反应。首先,使用“反应工程”接口研究零维模型中的动力学。接着,使用三维模型研究离子交换柱上多孔结构内的吸附。

圆喷射燃烧器中的合成气燃烧

本例模拟了在一个圆形喷射燃烧器中未经过预混的合成气的湍流燃烧。

合成气是一种气体混合物,主要包含氢气、一氧化碳和二氧化碳等。其名称来源于它用于合成天然气。在本模型中,合成气从一根管道注入开口区,同时空气在缓慢流动。在管道中,未经过预混的合成气与周围的空气混合并反应,在出口形成湍流火焰。该模型组合了“反应流”接口和“流体传热”接口进行求解。其中的湍流使用 k-ω 湍流模型来建模,湍流反应使用涡流耗散模型建模。得到的速度、温度和物质质量分数与实验值进行了比较。

膜透析 中文

透析是一种已广泛使用的化学物质分离方法。血液透析就是这样一个例子,它充当肾衰竭病人的人工肾。透析时,基于不同的分子大小和溶解度,只有特定的成分允许通过膜进行扩散。

这个 App 模拟降低流体中污染物浓度的过程。透析装置由中空纤维膜组件构成,中空纤维壁充当阻挡污染物通过的膜。

根据此 App 得到的结果可以协助选择膜材料、纤维的尺寸和工作条件。

填充床反应器

一种研究含催化剂的一维填充床反应器模型中耦合宏观物质和微观物质平衡的方法是使用多个几何。本模型需要两个几何,分别用于宏观和微观系统,计算沿填充床反应器以及催化颗粒内的反应物质浓度分布。

多孔介质中的电渗流

本例演示了多孔介质中的电渗流。该系统由烧结的多孔材料区和生成电场的两个电极组成。单元包含压力流和电渗驱动的流。

砷化镓化学气相沉积

本例描述一个化学气相沉积 (CVD) 反应器的建模。CVD 是电子工业中的一种重要技术,其原理是分子或分子碎片在基底表面被吸收并发生化学反应,由此产生薄膜。其中结合了详细化学反应动力学和 CVD 反应器的传递模型,使沉积过程的模拟更真实。执行仿真后,无须进行费时费力的测试运行,而这在常规的反应器设计中是不必可少的步骤。

“化学”接口中考虑了反应动力学并计算了传递参数和热参数,从而可以与其他接口无缝耦合。本模型中,还利用了“可逆反应组”特征,进行表面反应的 CHEMKIN 导入,以及 CVD 过程中涉及的本体反应和表面反应这个复杂系统的组织。

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