انتشار چند جزئی

View Categories

انتشار چند جزئی

2 min read

انتشار چند جزئی
برای حل معادله 6-45 ، انتشار فیک چند جزئی، مورد نیاز است . انتشار متقارن است
و از طریق رابطه زیر به انتشارات چند جزئی ماکسول-استفان، ik ، مرتبط هستند ( مرجع 2 )
(6-46) ،
که در آن (adj i ) jk jk امین مؤلفه از الحاق ماتریس i است .
برای مخلوط‌های گازی با چگالی کم، انتشار چند جزئی ماکسول-استفان، ij ، می‌تواند با انتشار دوتایی برای جفت گونه‌های موجود جایگزین شود.
حل معادله 6-46 منجر به تعدادی عبارات جبری برای هر یک از اجزای ماتریس انتشار چند جزئی فیک می شود. برای سیستم های دو و سه جزئی، اینها به طور مستقیم توسط COMSOL Multiphysics پیاده سازی و حل می شوند. برای مثال، مؤلفه در یک سیستم سه تایی به وسیله:
برای چهار جزء یا بیشتر، COMSOL Multiphysics انتشار فیک چند جزئی را به صورت عددی از طریق وارونگی ماتریس به دست می‌آورد که از ویژگی‌های ماتریس تعریف شده در Ref. 2 . این برنامه با ماتریس انتشار چند جزئی Maxwell-Stefan ik برای محاسبه ماتریس انتشار چند جزئی Fick، با استفاده از معادله زیر شروع می شود:
(6-47)
که در آن ij شاخص هایی در ماتریس ها و N هستند و از 1 تا تعداد گونه ها، Q متغیر است .
عناصر ماتریس N در معادله 6-47 به صورت تعریف شده اند
(6-48)
که در آن – 1 معکوس یک ماتریس P است که به صورت تعریف شده است
ماتریس به نوبه خود به صورت تعریف شده است
عبارت g در معادله 6-47 یک مقدار اسکالر است که ثبات عددی را فراهم می کند و باید از همان مرتبه بزرگی با ضرایب انتشار چند جزئی ماکسول-استفان باشد. بنابراین رابط فیزیک q را به عنوان مجموع ضرایب انتشار چند جزئی ماکسول-استفان تعریف می کند:
 
این تعریف برای g در بیشتر موارد به خوبی جواب می دهد. در موارد نادر، ممکن است نیاز به تغییر مقدار برای به دست آوردن همگرایی باشد.
از آنجا که ماتریس انتشار فیک چند جزئی متقارن است، کافی است معادله 6-48 را برای عناصر مثلث بالایی اعمال کنیم . عناصر باقی مانده با تعویض شاخص ها در ماتریس به دست می آیند.