Обновления модуля «Химические реакции»
Пользователи модуля Разработка химических реакций в COMSOL Multiphysics® версии 5.2a получат возможность использовать новый мультифизический интерфейс Reacting Flow (Реагирующий поток) для связывания потока жидкости и реакций в газах и жидкостях, а также возможность моделировать реакции вещества на поверхности с помощью инструмента Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента) и экспортировать кинетику поверхностных реакций в интерфейс Reaction Engineering (Разработка химических реакций). Более подробное описание обновлений модуля Разработка химических реакций представлено ниже.
Новая функциональная возможность инструмента Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента): поверхностные реакции
Инструмент Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента) теперь позволяет моделировать поверхностные реакции вещества с помощью функции Surface Reactions (Поверхностные реакции). Поверхностные вещества, представленные в интерфейсах Transport of Diluted Species (Перенос растворенных веществ) и Transport of Diluted Species in Porous Media (Перенос растворенных веществ в пористой среде), считаются адсорбированными (неподвижными) стенками пор внутри пористых гранул. Вы можете моделировать любое количество поверхностных веществ и соответствующих реакций.
Поверхностная концентрация внутри пористых частиц образует каталитический слой (концентрация на поверхности пор внутри гранулы), моделируемый с помощью инструмента Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента). Большие объемы вещества переносятся через и сквозь каталитические пористые частицы. Вещества реагируют на контактной границе между жидкостью и матричной структурой внутри образующих частицу гранул. Скорость массы жидкости и поверхностная концентрация визуализируются. Полученное среднее значение поверхностной концентрации в пористой частице представлено совместно с концентрацией внутри отдельной гранулы в определенном положении на трех различных временных отметках.
Новая функциональная возможность в Разработке химических реакций: экспорт поверхностных реакций
Теперь вы можете экспортировать кинетические характеристики поверхностной реакции, определенные в интерфейсе Reaction Engineering (Разработка химических реакций), в пространственно-зависимую модель, в которой поверхностные реакции протекают в пористых гранулах. Инструмент Generate Space-Dependent Model (Создать пространственно-зависимую модель) теперь обладает возможностью экспорта кинетических характеристик реакции и автоматического определения характеристик материала в инструменте Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента).
Поверхностные реакции экспортируются в инструмент Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента) с помощью функции Generate Space-Dependent Model (Создать пространственно-зависимую модель) интерфейса Reaction Engineering (Разработка химических реакций).
Поверхностные реакции экспортируются в инструмент Reactive Pellet Bed (Слой гранул реагента) с помощью функции Generate Space-Dependent Model (Создать пространственно-зависимую модель) интерфейса Reaction Engineering (Разработка химических реакций).
Новый мультифизический интерфейс Reacting Flow (Реагирующий поток)
Для лучшего изучения потоков текучих сред и реакций в газах и жидкостях новый мультифизический интерфейс Reacting Flow (Реагирующий поток) сочетает интерфейсы Single-Phase Flow (Однофазный поток) и Transport of Concentrated Species (Перенос концентрированных веществ). Новый мультифизический интерфейс Reacting Flow (Реагирующий поток), ранее доступный как отдельный интерфейс, позволяет лучше управлять настройками каждого интерфейса физики и мультифизической связи между ними.
Значительно улучшен процесс решения каждого из связанных интерфейсов в отдельности и совместно благодаря новой взаимосвязи Reacting Flow (Реагирующий поток). Это важно для создания подходящих начальных условий при моделировании реагирующего потока и для тестирования влияния добавления взаимосвязи на результаты. Мультифизический интерфейс Reacting Flow (Реагирующий поток) поддерживает и ламинарный, и турбулентный реагирующий поток, а также потоки и реакции в пористых средах.
**Путь к учебной модели, использующей новый мультифизический интерфейс Reacting Flow (Реагирующий поток), в Библиотеке приложений: ***Chemical_Reaction_Engineering_Module/Reactors_withMass_and_Heat_Transfer/roundjet_burner*
Подузел Reacting Flow (Реагирующий поток) узла Multiphysics (Мультифизика), соответствующий новому мультифизическому интерфейсу Reacting Flow (Реагирующий поток), связывает интерфейсы Single-Phase Flow (Однофазный поток) и Transport of Concentrated Species (Перенос концентрированных веществ).
Подузел Reacting Flow (Реагирующий поток) узла Multiphysics (Мультифизика), соответствующий новому мультифизическому интерфейсу Reacting Flow (Реагирующий поток), связывает интерфейсы Single-Phase Flow (Однофазный поток) и Transport of Concentrated Species (Перенос концентрированных веществ).
Новые функциональные возможности переноса концентрированных веществ: характеристики переноса веществ в пористой среде
Новый инструмент Porous Media Transport Properties (Характеристики переноса веществ в пористой среде) позволяет исследовать явление многокомпонентного переноса веществ в растворе, протекающем через пористую среду. Новые функциональные возможности включают модели для расчета наиболее эффективных характеристик переноса, зависящих от степени пористости материала в комбинации с характеристиками переноса в концентрированных растворах.
Путь в Библиотеке приложений к примеру, использующему новый инструмент Porous Media Transport Properties (Характеристики переноса веществ в пористой среде) в интерфейсе Transport of Concentrated Species (Перенос концентрированных веществ): Chemical_Reaction_Engineering_Module/Reactors_with_Porous_Catalysts/carbon_deposition
Распределение пористости в реакторе пиролиза метана на основе твердотельного катализатора Ni-Al2O3 исследуется с помощью инструмента Porous Media Transport Properties (Характеристики переноса веществ в пористой среде). Пористость уменьшается при образовании кокса в результате пиролиза.
Псевдодискретизация по времени в интерфейсе Transport of Concentrated Species (Перенос концентрированных веществ)
Новая функция псевдодискретизации по времени в интерфейсе Transport of Concentrated Species (Перенос концентрированных веществ) значительно улучшает скорость сходимости в решателях для стационарных исследований. Особенно полезной данная функция окажется в случае, если основным явлением в потоке вещества является адвекция (большие числа Пекле), например, в турбулентных реагирующих потоках.