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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。

H 型微流道

本例对 H 型微流道内的扩散分离建模。两种流体在池中作不同的层流流动,在可控时间段内接触。接触表面已定义,并通过控制流率,可以控制通过扩散在流体间传递的物质的量。

异构催化中的碳沉积

本例研究甲烷经过固体 Ni-Al203 催化剂的热分解,产生氢气和固体碳。碳沉积反过来会阻碍催化剂的流动,从而影响反应器的渗透率。该过程通过“反应工程”接口在一个完全混合的环境中并使用与空间相关的模型进行建模。

生物材料基质中的药物缓释

本例模拟了详细的药物缓释动力学,其中使用速率表达式来处理药物分解反应/结合反应,还描述了酶催化作用下的基质降解。酶反应由 Michaelis-Menten 动力学描述。本模型研究了控制药物缓释速率的设计参数:药物与生物材料的亲和性、生物材料的降解、载药量,还有生物材料基质的几何与成分的影响。

蒸汽重整器

在燃料电池发电机中,电池堆所需的氢通常产生自蒸汽重整器单元。 本案例演示了蒸汽重整器的建模,重整化学反应发生在多孔催化床中,其中通过加热管供给能量来驱动吸热反应系统,反应器封闭在绝缘夹套中。 模型中使用了“化学反应工程模块”中的预置的建模接口,轻松地建立用于描述此系统的质量、能量和动量方程的紧密耦合系统。

带等温冷却的多组分管式反应器

该 App 使用“化学反应工程模块”研究管式反应器中的基本放热不可逆反应(液相,层流状态)。为了降低温度,反应器使用冷却液温度恒定的冷却夹套,研究了反应器的稳态特性。 该 App 介绍如何使用“化学反应工程模块”中的“化学”接口和“稀物质传递”接口对复杂反应动力学和多组分质量传递进行简单建模和研究。 可以将此处的设置与 COMSOL Multiphysics 基础软件包中的“带非等温冷却夹套的管式反应器”App 相比较,后者不具有内置多组分反应动力学公式和质量传递公式。 此模型求解 S.Fogler 在 Elements of Chemical Reaction Engineering 第 4 版(由 Prentice Hall 于 2005 年出版)第 557 页中阐述的示例 (Example 8-12 Radial Effects in Tubular Reactor)

管式反应器中的分解反应

本例模拟了管式反应器中物质的不可逆分解反应,即,A -> 2B。随着反应物的消耗,气相浓度上升,导致气体混合物的膨胀,对流场产生加速作用。同时考虑了等温和非等温反应器条件。

理想搅拌反应釜体系

在化学和生化工业中,以发酵过程为例,具有良好混合条件和液位控制的反应器很常见。 本例介绍具有可控进料口和产物出口流的零维理想级联反应器系统的建模。还监测每个反应器中的体积变化。

液相色谱法 中文

高效液相色谱法 (HPLC) 是一种分离、鉴定和量化混合物中每种化合物的常用方法。HPLC 常用于制药、生物科技和食品工业。

该 App 模拟通用液相色谱柱中两种物质的分离。

仿真有助于确定色谱柱的设计元素和成分分离的细节,包括柱的长度和孔隙率,以及这两种成分的具体条件(包括它们的 Langmuir 等温线)。该 App 支持更改以上所有参数。