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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。

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。

带注射针的多孔反应器 中文

在为填充床、整体反应器及其他多相催化反应器建模时,使用多孔介质反应流 多物理场接口可以大幅简化这个过程。此接口定义了多孔介质流动的化学物质扩散、对流、迁移及反应,而无需单独设置接口并进行耦合,并自动地将多相催化建模以及多孔介质流动和稀/浓化学物质传递所需的所有耦合及物理场接口相结合。

由于此多物理场接口也包含了层流和湍流的类似模拟,因此可以切换或定义与其他类型流动模型的新耦合,而无需为涉及的物理现象重新定义和设置新接口。通过“设置”窗口,可以选择要模拟的流动类型以及化学物质传递,而不会丢失任何已定义的材料属性或反应动力学。这意味着,您可以在一个反应器中比较自由介质和多孔介质中的不同反应器结构或模型流动,即使这两种流态连续出现亦是如此。

氧化氮还原反应动力学分析 中文

这一系列模型演示了如何对选择性氧化氮还原反应建模,当废气流经排气系统中的整体式反应器管道时会发生这一还原反应。仿真目的是确定反应中用作还原剂的反应物 NH3 的最佳剂量。 模型执行了三种不同的分析: 动力学分析:案例分析了整体式反应器单管道中的选择性还原反应,其中使用平推流反应器类型通过“反应工程”接口分析反应动力学。 详细的过程建模:利用之前模型中确定的 NH3 的最佳剂量作为初始条件,在三维空间建模,因而可以给出更为精确的空间分布结果。 热应力分析:研究由化学反应释放的热量引起的整体单元中的热梯度,其中使用了“结构力学模块”以及之前求解的三维模型。

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。

透析分离 中文

本例计算透析时水流中污染物的浓度。透析装置通常由一个中空纤维组件构成,大量的中空纤维充当透析膜。透析过程是由扩散引起的;即,透析液和透析膜的透析侧之间浓度不同,引起污染物扩散通过透析膜。

本例模拟了一个中空纤维内污染物的移除,并假定几何内的层流是充分发展的。纤维各部分都分配平衡,使传递物质的浓度不同。

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。

静态层流混合器 中文

在静态层流混合器中,流体泵入含固定叶片的管道中进行混合。这种混合技术特别适用于层流混合,因为其中的压力损失很小。本例研究了扭曲叶片式静态层流混合器中的流场。

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