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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。

电动阀中的传递

本例描述一个微流道系统中的压力驱动流和电泳。样品和缓冲溶液在压力驱动下发生聚集,使样品在聚集流道中的分布受限制。当达到稳定状态后,关闭压力驱动流,施加一个电场,使分离出的样品离子流入注射流道。

热分解

本教程演示了如何建立和求解涉及质量传递、能量传递和动量传递的耦合方程的多物理场问题。

本例很好地阐述了如何循序渐进地建立模型,即先求解流场,然后求解流场和传热,最后求解流场、传热及化学放热。

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。

带等温冷却的多组分管式反应器

本例描述了一个管式反应器,其中环氧丙烷 (A) 与水 (B) 反应生成丙二醇 (C)

A + B -> C

因为水是溶剂,足够多,所以反应动力学可以描述为环氧丙烷的一级反应

R = k*C_A

这是放热反应,使用一个等温冷却夹套来冷却反应器。

反应器采用二维轴对称建模,仿真结果同时得到径向和轴向上的组分和温度变化。使用“化学”接口来引入反应动力学和质量传递属性。

啤酒酿造过程中的发酵

酿造啤酒的一个重要步骤是发酵过程。这一步,在酵母作用下产生酒精与各种不同的风味物质。初始的糖浓度、温度,以及酵母类型决定了发酵过程。

本教程使用零维反应工程接口模拟了发酵过程。然后,模拟了球锥形釜中的质量传递和热量传递,以及相关的自然对流。这两个模型设置可以深入地研究影响最终的酒精浓度和啤酒口味的多个参数。

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,因为其中的压力损耗很小。本例研究了扭曲叶片式静态层流混合器中的流场。

理想搅拌反应釜体系

在化工业和生化业常要求反应釜充分搅拌且液面可控。本例描述如何使用“反应工程”接口对理想的级联反应釜系统建模,其进料口和出口料流可控。还监控了每个反应釜中的体积变化。

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,并通过控制流速,可以控制通过扩散在流体间传递的物质的量。

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。