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Chemical Reaction Engineering Modulex

砷化镓化学气相沉积

化学气相沉积 (CVD) 支持薄膜通过吸附在表面并发生反应的分子和分子碎片在基底上生成。本例演示这种 CVD 反应器的建模,其中三乙基镓首先分解,反应产物与砷化氢 (AsH3) 一起吸附在基底并发生反应 ... 扩展阅读

异构催化中的碳沉积

在烃加工中,我们通常会观察到固体催化剂表面上的碳沉积,这一过程存在的一个问题是碳沉积物会影响催化剂的活性,并阻碍气体流过催化剂床。 本例研究甲烷在催化剂作用下产生热分解,生成氢和固体碳的过程。首先通过理想反应器模型中的“反应工程”接口研究对催化剂活性的影响,然后将模型扩展为空间和时间相关模型,分析碳沉积引起的孔隙率衰减。 扩展阅读

热分解

本教学案例将热方程和质量输运方程与层流相耦合,来模拟平行板反应器中的放热反应,其中举例说明了如何使用 COMSOL Multiphysics 中的预定义物理场接口系统地建立和求解越来越复杂的模型。 扩展阅读

层流静态混合器 中文

静态混合器也称为静止混合器或管道混合器,其原理是将流体泵入一个含固定叶片的管道以达到混合的目的。在层流流态下,这种混合技术产生的压力损失非常小,因此特别适用于层流混合。 本例研究扭曲叶片静态混合器中的流动,对室温下溶解在水中的一种物质的混合进行建模。几何结构由带有三个交替旋转的扭曲叶片的管组成。本例结合使用“层流”和“稀物质传递”接口与“稳态”研究类型。 扩展阅读

发动机冷却液属性

汽车的发动机组包含冷却夹套,用于去除燃烧产生的多余热量,冷却夹套由气缸体和气缸盖中的开放空间组成,发动机运转时,冷却剂流体通过夹套泵出,防止发动机过热。优化散热对于以下几方面非常重要:最大限度减少冷却剂沸腾、防止发动机故障,以及近来实现的通过废热回收提高总体效率。本例演示如何使用_热力学_ 特征评估不同发动机冷却剂 的性能。 扩展阅读

H 型微通道

本例最初由 Albert Witarsa 在美国西雅图华盛顿大学的 Bruce Finlayson 教授的监督下制定,它是研究生课程的一部分,其中的任务包括通过数学建模来评估微流体领域的潜在专利权。 模型探讨 H 型微槽的扩散分离。H 型槽使两种不同的层流在可控时间段内接触,接触面界限非常明确,通过控制流率,可以控制通过扩散从一个流传递到另一个流的物质量。 模型利用“层流”和“稀物质传递”接口充分捕捉槽内的分离。 扩展阅读

生物材料基质中的药物释放

本例模拟药物从生物材料基质到受损细胞组织的释放。具体来说,神经导管将再生药物传递至受损的神经末梢。模型涉及详细的药物释放动力学,其中速率表达式处理药物解离/缔合反应以及通过酶催化的基质降解,酶反应由 Michaelis-Menten 动力学描述。 模型中使用的详细反应和传递描述可用于研究与生物工程相关的许多设计参数,例如,基质降解对药物释放的影响随时间和几何结构而变化。 扩展阅读

电动阀中的传递

该 App 提供三维微通道系统中的压力驱动流和电泳的示例。研究人员经常使用与此模型中的装置类似的装置作为生物芯片中的电动进样器,从而获得解离酸和盐的明确定义的样品体积,并输送这些体积。 通过样品和缓冲溶液的压力驱动流动实现聚集,从而将样品限定在聚集通道中。达到稳态后,关闭压力驱动流,并沿流道施加电场。 电场驱使与聚集通道成直角的聚集区中的解离样品离子通过注入通道。此问题在时域求解。 此模型需要“化学反应工程模块”和“CFD 模块”或“微流体模块”。 扩展阅读

管式反应器中的分解反应

管式反应器常用于石油工业等行业中的大规模连续生产,这种反应器的一个关键设计参数是转化率,或者说反应生成所需产物的反应物的量。为了实现高转化率,工艺工程师从以下方面优化了反应器的设计:反应器长度、宽度和加热系统 ... 扩展阅读

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。 扩展阅读