 |
تفکیک در یک راکتور لوله ای
معرفی
راکتورهای لوله ای اغلب در تولید مداوم در مقیاس بزرگ، به عنوان مثال در صنعت نفت استفاده می شوند. یکی از پارامترهای کلیدی طراحی و بهینه سازی، تبدیل یا مقدار واکنش دهنده ای است که برای تشکیل محصول مورد نظر واکنش نشان می دهد. به منظور دستیابی به تبدیل بالا، مهندسان فرآیند طراحی راکتور را بهینه می کنند: طول، عرض و سیستم گرمایش. یک مدل دقیق راکتور یک ابزار بسیار مفید است، هم در مرحله طراحی و هم در تنظیم یک راکتور موجود.
شکل 1: واکنش تفکیک در یک راکتور لوله ای.
این مثال به فرآیند تفکیک فاز گاز می پردازد، گونه A واکنش نشان می دهد تا B را تشکیل دهد ( شکل 1 را ببینید ). از رابط های فیزیک زیر استفاده می شود:
• | علم شیمی. |
• | جریان لامینار با فرمول تراکم پذیر. |
• | حمل و نقل گونه های متمرکز. |
• | انتقال حرارت در سیالات |
تعریف مدل
عناصر کلیدی آموزشی
این مدل چندین ویژگی جذاب را در ماژول مهندسی واکنش شیمیایی نشان می دهد:
• | استفاده از حمل و نقل گونه های متمرکز برای در نظر گرفتن انتشار چند جزئی. |
• | اجرای سینتیک واکنش وابسته به دما و ترکیب. |
• | نحوه استفاده از کوپلینگ چندفیزیکی جریان واکنشی برای محاسبه سینتیک واکنش در رابط جریان تک فاز و انتقال حرارت در سیالات. خواص وابسته به ترکیب، و همچنین منبع گرمای حاصله، به طور خودکار توسط رابط Chemistry تعریف می شوند. |
• | تعریف گونه های تعریف شده توسط کاربر و گنجاندن آنها در یک سیستم ترمودینامیکی. |
• | استفاده از مش نگاشت شده برای گسسته کردن یک هندسه باریک، معمولی برای راکتورهای لوله ای. |
رسیدگی به خواص حرارتی و حمل و نقل – شیمی
مولکول N 2 O 4 یک دایمر است که در یک تعادل شدید وابسته به دما وجود دارد:
سینتیک واکنش به این صورت تعریف می شود
که در آن kf ثابت سرعت واکنش رو به جلو را نشان می دهد (واحد SI: s -1 ) ، c نشان دهنده غلظت گونه ها (واحد SI: mol/m 3 ) و K eq ثابت تعادل (بدون بعد) است.
رابط Chemistry همراه با ترمودینامیک می تواند تمام گونه ها و خواص حرارتی و انتقال مخلوط را ارائه دهد. این ویژگی ها را می توان به طور مستقیم در سایر رابط های فیزیک استفاده کرد. گونه ها و خواص آنها را می توان از پایگاه داده COMSOL انتخاب کرد.
بخش دستورالعمل‌های مدل‌سازی ، نحوه افزودن گونه‌های جدید به این پایگاه داده را توضیح می‌دهد، زیرا دی اکسید نیتروژن (NO 2 ) و تتروکسید نیتروژن (N 2 O 4 ) در دسترس نیستند.
مدیریت جریان گسترش – فرمولاسیون جریان تراکم پذیر
هر مول از واکنش دهنده، A، واکنش می دهد و دو مول از محصول، B را تشکیل می دهد:
این منجر به انبساط حجمی مخلوط گاز در ادامه واکنش می شود. تغییر چگالی سیال بر سرعت گاز در راکتور تأثیر می گذارد و در ادامه واکنش باعث شتاب می شود.
برای مدل سازی جریان، از فرمول تراکم پذیر معادلات ناویر-استوکس استفاده کنید که بر اساس معادلات زیر تعریف شده است:
در اینجا ρ نشان دهنده چگالی محلول است (واحد SI: kg/m 3 )، u بردار سرعت است (واحد SI: m/s)، p فشار را نشان می دهد (واحد SI: Pa)، μ نشان دهنده ویسکوزیته محلول است (واحد SI: kg/(m·s)، یا Pa·s)، و I نشان دهنده ماتریس هویت است.
چگالی متغیر است و به فشار ، دما و ترکیب طبق قانون گاز ایده آل بستگی دارد. این مدل فاز گازی پیش‌فرض است که در گره سیستم گاز رابط ترمودینامیک در مدل ترمودینامیک تعریف شده است. از طریق بخش خصوصیات ترکیبی رابط شیمی با سایر رابط‌های مدل همراه می‌شود.
این مدل از رابط جریان آرام استفاده می‌کند ، که معادلات بالا را حل می‌کند و موازنه‌های تکانه و تداوم (حفظ جرم) را برای سیالات با تغییرات چگالی توصیف می‌کند.
همرفت و انتشار در سیستم های چند جزئی – حمل و نقل گونه های متمرکز
با ادامه واکنش تفکیک، ترکیب مخلوط از A خالص در ورودی به مخلوطی از A و B تغییر می کند.
شار جرم کل به شدت تحت تأثیر شار هر گونه است. علاوه بر این، چندین برهمکنش مولکولی رخ می دهد. A با B و سایر مولکول های A، B با A و سایر مولکول های B برهم کنش می کند. این نشان می دهد که فرمول ساده قانون فیک، با یک انتشار ثابت برای هر گونه در اینجا قابل اجرا نیست. در یک مخلوط چند جزئی غلیظ، شما باید تمام فعل و انفعالات ممکن را در نظر بگیرید، و شار به ترکیب موضعی سیال بستگی دارد. انتشار فیک ساده فقط برهمکنش بین حلال و املاح را به حساب می آورد. در انتقال گونه‌های متمرکز با معادلات ماکسول-استفان یا انتشار متوسط مخلوط، انتشار چند جزئی تعاملات بین تمام اجزای سیستم را توصیف می‌کند.
از آنجایی که تغییر در ترکیب مخلوط گاز بر چگالی تأثیر می‌گذارد، معادله انتقال گونه‌ها باید با معادلات جریان همراه شود (در این مورد، ناویر-استوکس).
حال یک فرمول ریاضی این بحث را در نظر بگیرید. معادله موازنه جرم برای هر گونه است
که در آن w A و w B کسرهای جرمی هر جزء هستند، n A و n B کل شار گونه هستند (شامل سهم همرفتی و انتشاری)، و R A و R B توسط سینتیک واکنش از رابط Chemistry به دست می‌آیند. . همانطور که قبلاً ذکر شد، می توان معادلات توازن جرم را برای هر گونه با جایگزینی تعادل جرم کل گونه ها، بازنویسی کرد. یک راه حل با دو گونه معادله زیر است:
از آنجا که سیستم فقط از دو گونه تشکیل شده است، مجموع w A و w B همیشه وحدت است و مجموع ترم های واکنش صفر است. معادله فوق اکنون تبدیل می شود
که معادله تراز جرم کل است.
هندسه
هندسه راکتور لوله‌ای متقارن چرخشی است و می‌توان مدل را از سه بعدی به یک مسئله تقارن محوری دو بعدی کاهش داد. این بدان معنی است که شما فقط باید نیمی از مقطع لوله را مدل کنید، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است .
شکل 2: هندسه مدل.
شرایط مرزی
رابط جریان لایه ای
جریان در راکتور توسط سرعت جریان ورودی عادی در ورودی هدایت می شود. دیوارها با شرایط مرزی بدون لغزش u = 0 نشان داده می شوند .
رابط حمل و نقل گونه های متمرکز
در ورودی، کسر جرمی A نزدیک به واحد تنظیم می شود (0.99). شرایط مرزی خروجی یک شرایط شار همرفتی است. شرایط شار همرفتی نشان می‌دهد که شار انتشاری برای گونه‌ها عمود بر مرز صفر است. این یک فرض رایج هنگام مدل‌سازی خروجی در راکتورهای لوله‌ای است.
شرایط بدون شار – که در COMSOL Multiphysics به عنوان عایق/تقارن نامیده می شود – در تمام مرزهای دیگر اعمال می شود. در سراسر این مرزها، شرایط بدون شار جرمی (کل) برای همه گونه ها تجویز می شود.
مش
در این مثال، یک مش نگاشت شده (ساختار یافته) به دلیل شکل منظم راکتور انتخاب خوبی است. استفاده از مش ساختار یافته به ویژه زمانی مناسب است که الزامات برای چگالی مش ناهموار باشد. در این مثال مش متراکم تری در ناحیه ورودی و دیواره راکتور مورد نیاز است. این امر با تعیین توزیع عنصر لبه، همانطور که در دستورالعمل‌های مدل‌سازی مشاهده می‌کنید، به دست می‌آید .
مطالعه 1 – نتایج و بحث برای شرایط همدما
تحت شرایط همدما، رابط‌های جریان آرام و حمل و نقل گونه‌های متمرکز، با استفاده از یک گره چندفیزیکی جریان واکنش، برای حل معادلات تراکم‌پذیر ناویر-استوکس به همراه معادلات انتقال جرم از جمله انتشار ماکسول-استفان اعمال می‌شوند. رابط شیمی سینتیک واکنش ها و همچنین خواص انتقال مخلوط سیال را تعریف می کند. انتشار باینری و ویسکوزیته بسته به ترکیب تعریف می شوند. کوپلینگ Reacting Flow ویژگی ها را همگام می کند و آنها را در رابط های جفت شده اعمال می کند.
شکل 3 بزرگی سرعت را برای حالت همدما در مقاطع مختلف راکتور نشان می دهد. سرعت در جهت محور ( z ) به دلیل انبساط حجمی مخلوط گاز در طول واکنش افزایش می یابد.
شکل 3: قدر سرعت برای حالت همدما.
شکل 4 کسر جرمی گونه B را برای حالت همدما در مقاطع مختلف راکتور نشان می دهد. نزدیک به دیواره های راکتور، سرعت جریان همرفتی به دلیل عدم لغزش روی دیواره ها کمتر است. در نتیجه کسر جرمی گونه B به سمت دیوار افزایش می یابد. میانگین کسر جرمی گونه B در خروجی 95٪ است .
شکل 4: کسر جرمی گونه B برای حالت همدما.
میانگین نرخ تبدیل به مشخصات نرخ جریان، توزیع چگالی و میدان سرعت بستگی دارد. به عنوان تعریف شده است
متوسط نرخ تبدیل در خروجی تحت شرایط همدما 94 درصد است.
تعریف مدل – مدل غیر گرمایی
اکنون زمان گسترش مدل با گنجاندن یک معادله تعادل انرژی برای مدل‌سازی یک میدان دمایی متغیر در راکتور است. در مدل قبلی، دما ثابت بود و روی 500 کلوین تنظیم شد. حال فرض کنید که گاز در دمای اتاق 293 کلوین وارد راکتور می شود و محیط بیرون از دیواره های راکتور برای تسریع واکنش گرم می شود. علاوه بر این، گرمای واکنش نیز گنجانده شده است که به عنوان یک اصطلاح منبع عمل می کند.
تأثیر دما بر سرعت واکنش قابل توجه است. در فاز گاز، نسبت تعادل دی اکسید نیتروژن در دمای بالاتر یا فشار کمتر بیشتر است. بنابراین، سرعت واکنش با جریان یافتن سیال در راکتور افزایش می‌یابد و توسط دیواره‌ها و گرمای واکنش گرم می‌شود.
معادله تعادل انرژی است
که در آن k رسانایی حرارتی است (واحد SI: W/(m·K))، C p ظرفیت گرمایی ویژه (واحد SI: J/(kg·K))، و Q عبارت منبع گرما است (واحد SI: W/m).
شرایط مرزی برای تعادل انرژی مشابه شرایط تعادل جرم است. در ورودی، دمای گاز مشخص شده است، در این مورد 293 K.
شرط تقارن محوری پیش‌فرض یک گرادیان دمایی صفر را در مرز تقارن نشان می‌دهد: n · ∇ T = 0 . در خروجی، همین معادله منجر به یک شرایط شار کاملاً همرفتی می شود.
دیوارهای گرم شده راکتور را با اعمال شرایط شار حرارتی روی دیوار مدل کنید:
از ضریب انتقال حرارت U = 50 W/(m 2 · K) برای انتقال حرارت به محیط راکتور و دمای گرمایش Tf = 500 K استفاده کنید.
مطالعه 2 – نتایج و بحث برای شرایط غیر گرمایی
برای حالت غیر گرمایی، رابط انتقال حرارت در سیالات، همراه با جریان سیال و انتقال جرم، با جفت کردن گره جریان واکنشی حل می‌شود. برای انتقال حرارت ثابت، یک رابط شیمی در کوپلینگ مورد نیاز است. دلیل این امر این است که رابط شیمی خواص ترمودینامیکی مخلوط، آنتالپی و ظرفیت گرمایی و گرمای اضافی ناشی از واکنش را تعریف می کند. خواص هر گونه شرکت کننده نیز مورد نیاز است. در این مدل این توسط گونه های تعریف شده کاربر اضافه شده در ترمودینامیک ارائه می شود.
شکل 5 بزرگی سرعت را برای حالت غیر گرمایی در مقاطع مختلف راکتور نشان می دهد. بزرگی سرعت برای حالت غیر گرمایی کمی بیشتر از حالت همدما است ( شکل 3 را ببینید ).
شکل 5: بزرگی سرعت برای حالت غیر گرمایی.
شکل 6 کسر جرمی گونه B را برای حالت غیر گرمایی در مقاطع مختلف راکتور نشان می دهد. در ناحیه نزدیک به دیواره جانبی، به دلیل دمای بالاتر نزدیک به دیوار، کسر مول بسیار بیشتر از ناحیه مرکزی است. کسر مولی کلی کمتر از آن برای شرایط همدما است ( شکل 4 را ببینید ) به دلیل دمای پایین در راکتور. متوسط نرخ تبدیل در خروجی 58٪ در شرایط غیر گرمایی است.
شکل 6: کسر جرمی گونه B برای حالت غیر گرمایی.
شکل 7 توزیع دما را در شرایط غیر گرمایی نشان می دهد. دما نزدیک به دیواره راکتور بسیار بالاتر است. این مشخصات دما تأثیر قابل توجهی بر سرعت واکنش در راکتور دارد. شکل 6 را ببینید.
شکل 7: توزیع دما برای حالت غیر گرمایی.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_مهندسی_واکنش_شیمیایی/ترمودینامیک/تجزیه
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
1 | در پنجره جدید ، با افزودن رابط های فیزیک فردی برای انتقال جرم، جریان سیال و انتقال حرارت در سیالات شروع کنید. |
2 |  روی Model Wizard کلیک کنید . |
مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  2D Axismetric کلیک کنید . |
2 | در درخت انتخاب فیزیک ، Chemical Species Transport>Transport of Concentrated Species (tcs) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در جدول کسرهای جرمی تنظیمات زیر را وارد کنید: |
wA |
wB |
5 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow>Single-Phase Flow>Laminar Flow (spf) را انتخاب کنید . |
6 | روی افزودن کلیک کنید . |
7 | در درخت Select Physics ، Heat Transfer>Heat Transfer in Fluids (ht) را انتخاب کنید . |
8 | روی افزودن کلیک کنید . |
9 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
10 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
11 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل dissociation_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
سیستم گاز 1 (pp1)
در این مدل از یک سیستم ترمودینامیکی حاوی NO2 و N2O4 استفاده شده است. سیستم از پیش تعریف شده را از یک فایل وارد کنید. برای جزئیات نحوه ایجاد سیستم به پیوست زیر مراجعه کنید.
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Thermodynamics کلیک کنید و Import System را انتخاب کنید . |
2 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل dissociation_thermo_system.xml دوبار کلیک کنید . |
از آنجایی که NO2 و N2O4 در پایگاه داده داخلی ترمودینامیک موجود نیستند، آنها به عنوان گونه های تعریف شده توسط کاربر در فایل وارد شده ایجاد شده اند.
هندسه 1
هندسه مدل به سادگی یک مستطیل است.
مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L0 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
تعاریف
میانگین 1 (aveop1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و میانگین را انتخاب کنید . |
بعداً از این تابع در تجزیه و تحلیل نتایج استفاده خواهید کرد. با فعال بودن کادر محاسبات انتگرال در هندسه گردان ، به طور خودکار یک ادغام سطح را با ضرب با 2*pi*r انجام می دهد.
2 | در پنجره تنظیمات برای میانگین ، بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
تعاریف جهانی
از سیستم گاز 1 برای ایجاد رابط شیمی مربوطه استفاده کنید .
سیستم گاز 1 (pp1)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions> Thermodynamics روی Gas System 1 (pp1) کلیک راست کرده و Generate Chemistry را انتخاب کنید .
گونه ها را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Species بروید . |
2 |  روی افزودن همه کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
تنظیمات شیمی
1 | به پنجره تنظیمات شیمی بروید . |
2 | از لیست انتقال جرم ، گونه های متمرکز را انتخاب کنید . |
3 | روی Finish در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
شیمی (شیمی)
واکنش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Chemistry (chem) راست کلیک کرده و Reaction را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Reaction ، بخش Reaction Formula را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Formula text N2O4<=>NO2 را تایپ کنید . |
4 | روی Apply کلیک کنید . |
اکنون، واکنش نامتعادل است. برای متعادل کردن آن از نظر استوکیومتری، روی تعادل کلیک کنید .
5 | روی Balance در گوشه سمت راست بالای بخش Reaction Formula کلیک کنید . |
6 | قسمت Rate Constants را پیدا کنید . تیک Specify Equilibrium Constant را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن k f ، kf را تایپ کنید . |
8 | در پنجره Model Builder ، روی Chemistry (chem) کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای شیمی ، بخش تطبیق گونه ها را پیدا کنید . |
10 | از لیست گونه های حل شده ، گزینه Transport of Concentrated Species را انتخاب کنید . |
11 | زیربخش Bulk species را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه ها | تایپ کنید | کسر جرمی | مقدار (1) | از ترمودینامیک |
N2O4 | متغیر | wA | حل شده برای | N2O4 |
NO2 | متغیر | wB | حل شده برای | NO2 |
12 | برای گسترش بخش Calculate Transport Properties کلیک کنید . در زیر Materials بکشید و رها کنید . |
اکنون گره کوپلینگ چندفیزیکی Reacting Flow را اضافه کنید . هنگام استفاده از رابط Chemistry ، جریان همدما و هم غیر گرما را پشتیبانی می کند.
چند فیزیک
جریان واکنش 1 (nirf1)
در نوار ابزار Physics ، روی 
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting Flow را انتخاب کنید .
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting Flow را انتخاب کنید .جریان آرام (SPF)
از آنجایی که تغییرات چگالی زیاد است، جریان را نمی توان تراکم ناپذیر در نظر گرفت. بنابراین جریان فشرده را انتخاب کنید .
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان آرام بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان تراکم پذیر (Ma<0.3) را انتخاب کنید . |
سطح مرجع فشار را در خصوصیات رابط تعریف کنید.
4 | در قسمت متن p ref ، p_amb را تایپ کنید . |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . در قسمت متن U av ، v_in را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات خروجی ، بخش شرایط فشار را پیدا کنید . |
4 | چک باکس Normal flow را انتخاب کنید . |
حمل و نقل گونه های متمرکز (TCS)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Transport of Concentrated Species (tcs) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حمل و نقل گونه های متمرکز ، بخش مکانیسم های حمل و نقل را پیدا کنید . |
3 | از لیست مدل Diffusion ، Maxwell-Stefan را انتخاب کنید . |
4 | قسمت گونه ها را بیابید . از لیست From mass constraint ، wB را انتخاب کنید . |
گونه های جرم مولی 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Transport of Concentrated Species (tcs) روی Species Molar Masses 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Species Molar Masses ، بخش Molar Mass را پیدا کنید . |
3 | از لیست M wA ، جرم مولی (شیمی/N2O4) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست M wB ، جرم مولی (شیمی/NO2) را انتخاب کنید . |
ویژگی های حمل و نقل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Transport Properties 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های حمل و نقل ، بخش Diffusion را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه 1 | گونه 2 | انتشار | ضریب انتشار (M^2/S) |
wA | wB | انتشار ماکسول-استفان، N2O4-NO2 (شیمی) | comp1.chem.D_N2O4_NO2 |
منابع واکنش 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Reaction Sources را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Reaction Sources ، بخش Reactions را پیدا کنید . |
4 | از لیست R wA ، نرخ واکنش برای گونه N2O4 (شیمی) را انتخاب کنید . |
جریان 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inflow را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Inflow ، بخش Inflow را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی ω 0,wA ، wN2O4_in را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outflow را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
مش 1
مش نقشه برداری شده برای جریان سیال مناسب است.
نقشه برداری 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Mapped کلیک کنید .
Mapped کلیک کنید .توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1 و 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 50 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 2 و 3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در فیلد متنی Number of element ، 10 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 5 را تایپ کنید . |
برای مورد همدما، رابط انتقال حرارت در سیالات را در ویژگی جفت جریان واکنشی جدا کنید . همچنین یک مقدار ثابت Tf برای دما اعمال کنید. این برای ارائه سرعت و چگالی واکنش با دمای معتبر مورد نیاز است.
چند فیزیک
جریان واکنش 1 (nirf1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی Reacting Flow 1 (nirf1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان واکنش ، بخش Coupled Interfaces را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتقال حرارت (اختیاری، به شیمی نیاز دارد ) ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | بخش دما را پیدا کنید . در قسمت متن T ، Tf را تایپ کنید . |
مطالعه – مدل همدما
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study – Isothermal Model را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: ثابت
رابط Heat Transfer in Fluids را خاموش کنید تا از حل شدن دما جلوگیری کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study – Isothermal Model روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادر حل برای انتقال حرارت در سیالات ( ht ) را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
ارزیابی جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Derived Values کلیک راست کرده و Global Evaluation را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، بخش عبارات را پیدا کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
aveop1(w*spf.rho*wB)/aveop1(w*spf.rho) | 1 |
5 |  کنار  Evaluate کلیک کنید ، سپس New Table را انتخاب کنید . |
انقلاب 2 بعدی 1
در نوار ابزار نتایج ، روی More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید .سرعت، همدما
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، سرعت، همدما را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
برش 1
1 | روی Velocity، isothermal کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Laminar Flow>Velocity and Press>spf.U – Velocity magnitude – m/s را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست Plane ، xy-planes را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes ، 10 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
برش 2
1 | بر روی Slice 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، yz-planes را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . چک باکس Color legend را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار سرعت، همدما ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
کسر جرمی، B، همدما
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity، isothermal کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، کسر جرمی، B، همدما را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، کسر جرمی ، B، گره همدما را گسترش دهید ، سپس بر روی Slice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Transport of Concentrated Species>Species wB>wB – Mass fraction را انتخاب کنید . |
برش 2
1 | در پنجره Model Builder ، بر روی Slice 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Transport of Concentrated Species>Species wB>wB – Mass fraction را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار همدما، کسر جرمی ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
یک مطالعه جدید برای شبیه سازی غیر گرمایی اضافه کنید. این باعث می شود که مقایسه نتایج حاصل از این دو تنظیم ساده باشد.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه – مدل غیر گرمایی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study – Nonisothermal Model را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
اکنون رابط Heat Transfer in Fluids را تنظیم کنید . توجه داشته باشید که منبع گرمای ناشی از واکنش ها زمانی که Chemistry در ویژگی جفت جریان واکنشی گنجانده شده است به طور خودکار محاسبه می شود . بنابراین نیازی به افزودن ویژگی منبع حرارتی در انتقال حرارت در سیالات نیست .
انتقال حرارت در سیالات (HT)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Transfer Heat in Fluids (ht) کلیک کنید .
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outflow را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
دما 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Temperature را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت دما را بیابید . |
4 | در قسمت متنی T 0 ، T_amb را تایپ کنید . |
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat Flux را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات Heat Flux ، بخش Heat Flux را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن q 0 ، Ua*(Tf-T) را تایپ کنید . |
برای حالت غیر گرمایی رابط انتقال حرارت در سیالات را در ویژگی جفت جریان واکنشی دوباره فعال کنید . این دمای حل شده را برای همه رابط های جفت شده دیگر همگام می کند. خواص ترمودینامیکی مخلوط توسط رابط Chemistry تعریف می شود .
چند فیزیک
جریان واکنش 1 (nirf1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی Reacting Flow 1 (nirf1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان واکنش ، بخش Coupled Interfaces را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتقال حرارت (اختیاری، به شیمی نیاز دارد ) ، انتقال حرارت در سیالات (ht) را انتخاب کنید . |
مطالعه – مدل غیر گرمایی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study – Nonisothermal Model کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
ارزیابی جهانی 2
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Derived Values روی Global Evaluation 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Study – Nonisothermal Model/Solution 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 |  روی گزینه  Evaluate کلیک کنید ، سپس جدول 1 – ارزیابی جهانی 1 را انتخاب کنید . |
انقلاب 2 بعدی 2
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Revolution 2D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Study – Nonisothermal Model/Solution 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
سرعت، غیر گرما
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity، isothermal کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Velocity، nonisothermal را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Revolution 2D 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست View ، View 3D 2 را انتخاب کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، Velocity، node nonisothermal را گسترش دهید ، سپس بر روی Slice 1 کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار Velocity، nonisothermal ، روی  Plot کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، در نوار ابزار پنجره Graphics  ، روی گزینه  Go to Default View کلیک کنید ، سپس Go to View 3D 2 را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
کسر جرمی B، غیر گرما
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mass fraction، B، isothermal کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، کسر جرمی B، غیر گرمایی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Revolution 2D 2 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار غیر گرمایی کسر جرمی B ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست View ، View 3D 2 را انتخاب کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
درجه حرارت
1 | روی Mass fraction B، nonisothermal کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، دما را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | در نوار ابزار دما ، روی  Plot کلیک کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Temperature را گسترش دهید ، سپس بر روی Slice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Fluids>Temperature>T – Temperature – K را انتخاب کنید . |
برش 2
1 | در پنجره Model Builder ، بر روی Slice 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Fluids>Temperature>T – Temperature – K را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار دما ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
ضمیمه
مراحل زیر را برای ایجاد سیستم ترمودینامیکی مورد استفاده در مدل دنبال کنید. دو گونه تعریف شده توسط کاربر نیز ایجاد می شود.
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Blank Model کلیک کنید .
Blank Model کلیک کنید .تعاریف جهانی
در نوار ابزار فیزیک ، روی ترمودینامیک کلیک کنید و گونه های تعریف شده توسط کاربر را انتخاب کنید .
ترمودینامیک کلیک کنید و گونه های تعریف شده توسط کاربر را انتخاب کنید .نام و فرمول را وارد کنید
1 | به پنجره Enter Name and Formula بروید . |
2 | در قسمت متن، N2O4 را تایپ کنید . |
3 | در قسمت متن، 10544-72-6 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن، N2O4 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
پارامترها را وارد کنید
1 | به پنجره Enter Parameters بروید . |
2 | زیربخش Constants را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | ارزش های | واحد |
آنتروپی مطلق | 304.32 | J/mol/K |
ضریب تراکم پذیری بحرانی | 0.233 | 1 |
فشار بحرانی | 1.0031e+07 | پا |
دمای بحرانی | 431.15 | ک |
حجم بحرانی | 8.249e-05 | m^3/mol |
جرم مولکولی | 92.011 | g/mol |
دمای نقطه جوش معمولی | 294.3 | ک |
آنتالپی استاندارد تشکیل | 9163 | J/mol |
منطقه واندروالس | 0 | m^2/mol |
جلد واندروالس | 0 | m^3/mol |
3 | زیربخش پارامترهای مدل را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | ارزش های | واحد |
عامل غیر مرکزی | 0.85327 | 1 |
4 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
PROPERTIES را تعریف کنید
1 | به پنجره Define Properties بروید . |
2 | زیربخش ظرفیت حرارتی (J/(K*mol)) را پیدا کنید . روی افزودن کلیک کنید .  |
3 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
151.4994 | 22.8199439173 | 0.248101835092 | -0.000129016784375 | -2.07976512868e-07 | 223.9986 |
4 |  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
223.9986 | 17.3772455746 | 0.320995572054 | -0.000454437286832 | 2.7628321384e-07 | 310.9977 |
6 |  روی افزودن کلیک کنید . |
7 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
310.9977 | 7.55672923384 | 0.415727941528 | -0.000759045229188 | 6.02767881686e-07 | 325.4976 |
8 |  روی افزودن کلیک کنید . |
9 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
325.4976 | 23.1617866623 | 0.271901466969 | -0.000317178762095 | 1.50264322937e-07 | 557.4951 |
10 |  روی افزودن کلیک کنید . |
11 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
557.4951 | 41.600968157 | 0.172676299817 | -0.000139194835147 | 4.38454940552e-08 | 803.9924 |
12 |  روی افزودن کلیک کنید . |
13 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
803.9924 | 59.0032311688 | 0.107741868801 | -5.84298540152e-05 | 1.036052532e-08 | 1499.985 |
14 | زیربخش چگالی مایع اشباع (mol/m^3) را پیدا کنید . در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
261.9 | 23723.3913174 | -54.5872209623 | 0.161934291432 | -0.000237308754858 | 343.1466 |
15 | زیربخش هدایت حرارتی (W/(K*m)) را پیدا کنید . روی افزودن کلیک کنید .  |
16 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
380.0038 | 29.7807267369 | -0.219234326434 | 0.000540095868453 | -4.44593410339e-07 | 400 |
17 | زیربخش ویسکوزیته بخار (Pa*s) را پیدا کنید . روی افزودن کلیک کنید .  |
18 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
300.003 | 1.63115957629e-05 | -1.40930105836e-07 | 6.48383663156e-10 | -6.82053838304e-13 | 335.00235 |
19 |  روی افزودن کلیک کنید . |
20 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
335.00235 | -9.55153890719e-06 | 9.06784306719e-08 | -4.29802526723e-11 | 5.86563034883e-15 | 558.69014735 |
21 |  روی افزودن کلیک کنید . |
22 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
558.69014735 | -1.14075878119e-05 | 1.00644861511e-07 | -6.08191762446e-11 | 1.65089321605e-14 | 999.99 |
23 | روی Finish در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
گونه های NO2 را تعریف کنید .
تعاریف جهانی
در نوار ابزار فیزیک ، روی ترمودینامیک کلیک کنید و گونه های تعریف شده توسط کاربر را انتخاب کنید .
ترمودینامیک کلیک کنید و گونه های تعریف شده توسط کاربر را انتخاب کنید .نام و فرمول را وارد کنید
1 | به پنجره Enter Name and Formula بروید . |
2 | در قسمت متن، NO2 را تایپ کنید . |
3 | در قسمت متن، 10102-44-0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن، NO2 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
پارامترها را وارد کنید
1 | به پنجره Enter Parameters بروید . |
2 | زیربخش Constants را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | ارزش های | واحد |
آنتروپی مطلق | 239.92 | J/mol/K |
ضریب تراکم پذیری بحرانی | 0.233 | 1 |
فشار بحرانی | 10132500 | پا |
دمای بحرانی | 431.15 | ک |
حجم بحرانی | 8.249e-05 | m^3/mol |
جرم مولکولی | 46.0055 | g/mol |
دمای نقطه جوش معمولی | 294.15 | ک |
آنتالپی استاندارد تشکیل | 33180 | J/mol |
3 | زیربخش پارامترهای مدل را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | ارزش های | واحد |
عامل غیر مرکزی | 0.851088 | 1 |
4 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
PROPERTIES را تعریف کنید
1 | به پنجره Define Properties بروید . |
2 | زیربخش ظرفیت حرارتی (J/(K*mol)) را پیدا کنید . روی افزودن کلیک کنید .  |
3 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
165.9993 | 35.8254425805 | -0.0567293232053 | 0.000356001767705 | -4.78004544541e-07 | 223.9986 |
4 |  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
223.9986 | 32.4036320949 | -0.0109012177757 | 0.00015141073262 | -1.73551696657e-07 | 310.9977 |
6 |  روی افزودن کلیک کنید . |
7 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
310.9977 | 27.9650785955 | 0.0319147274807 | 1.37378647707e-05 | -2.59912614739e-08 | 470.49 |
8 |  روی افزودن کلیک کنید . |
9 | در جدول گاز ایده آل تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
470.49 | 24.2998355133 | 0.055285232749 | -3.5934194648e-05 | 9.20001143717e-09 | 963.4907 |
10 | زیربخش چگالی مایع اشباع (mol/m^3) را پیدا کنید . در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
261.9026 | 47780.8048854 | -96.0025964011 | 0.26232127372 | -0.000423346367284 | 327.9932 |
11 |  روی افزودن کلیک کنید . |
12 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
327.9932 | 103808.217268 | -608.459065462 | 1.82472094865 | -0.00201118383356 | 373.7483 |
13 |  روی افزودن کلیک کنید . |
14 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
373.7483 | 350445.755442 | -2588.16737322 | 7.121623457 | -0.00673531012243 | 392.3892 |
15 |  روی افزودن کلیک کنید . |
16 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
392.3892 | 1568690.00637 | -11902.2176906 | 30.8583886824 | -0.0268996140205 | 407.6409 |
17 |  روی افزودن کلیک کنید . |
18 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
407.6409 | 2741379.02684 | -20532.5270178 | 52.0297415255 | -0.0442117081071 | 414.4194 |
19 |  روی افزودن کلیک کنید . |
20 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
414.4194 | 23901405.4952 | -173710.875824 | 421.651310414 | -0.341512436861 | 421.1979 |
21 |  روی افزودن کلیک کنید . |
22 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
421.1979 | -24025981.4299 | 167653.980875 | -388.81060475 | 0.299881956897 | 424.5872 |
23 |  روی افزودن کلیک کنید . |
24 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
424.5872 | 1171039730.24 | -8276305.55206 | 19498.6460424 | -15.3132882369 | 426.2818 |
25 |  روی افزودن کلیک کنید . |
26 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
426.2818 | -3800925140.26 | 26714385.1401 | -62584.8271252 | 48.872322602 | 427.9764 |
27 |  روی افزودن کلیک کنید . |
28 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
427.9764 | 17346687004.3 | -121524715.039 | 283787.3097 | -220.90278402 | 429.6711 |
29 |  روی افزودن کلیک کنید . |
30 | در جدول لگاریتم طبیعی ویسکوزیته مایع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
429.6711 | -22629305820.2 | 157591051.588 | -365815.995308 | 283.051135623 | 431.3657 |
31 | زیربخش هدایت حرارتی (W/(K*m)) را پیدا کنید . روی افزودن کلیک کنید .  |
32 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
420.0042 | -15.8305048878 | 0.111940151375 | -0.000264111354853 | 2.08523312366e-07 | 425.804058 |
33 |  روی افزودن کلیک کنید . |
34 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
425.804058 | 0.142692610769 | -0.000598918170081 | 1.86430549483e-07 | 1.62236779811e-09 | 483.75782068 |
35 |  روی افزودن کلیک کنید . |
36 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
483.75782068 | 0.568403779574 | -0.00323894475326 | 5.64376161541e-06 | -2.13800625176e-09 | 530.260979312 |
37 |  روی افزودن کلیک کنید . |
38 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
530.260979312 | 4.28090087709 | -0.0242427367105 | 4.52540531072e-05 | -2.70378782249e-08 | 605.722503968 |
39 |  روی افزودن کلیک کنید . |
40 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
605.722503968 | 3.54280559853 | -0.0205871257316 | 3.92189281862e-05 | -2.37167067416e-08 | 651.762146706 |
41 |  روی افزودن کلیک کنید . |
42 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
651.762146706 | -8.52192261186 | 0.034945686068 | -4.59851789874e-05 | 1.98595721224e-08 | 744.87380587 |
43 |  روی افزودن کلیک کنید . |
44 | در جدول بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
744.87380587 | -6.69104780557 | 0.0275717867906 | -3.60856507461e-05 | 1.54295025977e-08 | 791.067898284 |
45 | زیربخش ویسکوزیته بخار (Pa*s) را پیدا کنید . روی افزودن کلیک کنید .  |
46 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
300.003 | 0.000239189260846 | -2.40914442054e-06 | 8.25332107135e-09 | -9.09949292819e-12 | 307.0029 |
47 |  روی افزودن کلیک کنید . |
48 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
307.0029 | -1.89810139051e-05 | 1.13668309412e-07 | 3.57676542572e-11 | -1.77152219467e-13 | 335.0023 |
49 |  روی افزودن کلیک کنید . |
50 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
335.0023 | -3.28500933225e-05 | 2.37868167897e-07 | -3.34975646566e-10 | 1.91744054602e-13 | 488.9995 |
51 |  روی افزودن کلیک کنید . |
52 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
488.9995 | -2.44211701796e-05 | 1.86156930097e-07 | -2.29226585881e-10 | 1.19658731621e-13 | 579.9978 |
53 |  روی افزودن کلیک کنید . |
54 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
579.9978 | -1.03829719748e-05 | 1.13545284649e-07 | -1.04033618859e-10 | 4.77084776588e-14 | 684.9958 |
55 |  روی افزودن کلیک کنید . |
56 | در جدول ویسکوزیته بخار ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
T(K)، کم | A0 | A1 | A2 | A3 | T(K)، بالا |
684.9958 | 1.95668473445e-06 | 5.95026611349e-08 | -2.51387942283e-11 | 9.31660010734e-15 | 999.99 |
57 | روی Finish در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
ایجاد یک سیستم ترمودینامیکی شامل گونه های ایجاد شده.
تعاریف جهانی
در نوار ابزار فیزیک ، روی ترمودینامیک کلیک کنید و سیستم ترمودینامیک را انتخاب کنید .
ترمودینامیک کلیک کنید و سیستم ترمودینامیک را انتخاب کنید .SYSTEM را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select System بروید . |
2 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
گونه ها را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Species بروید . |
2 | از لیست پایگاه داده ، User defined را انتخاب کنید . |
3 |  روی افزودن همه کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
مدل ترمودینامیکی را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Thermodynamic Model بروید . |
2 | روی Finish در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
سیستم گاز 1 (pp1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions> Thermodynamics روی Gas System 1 (pp1) کلیک راست کرده و Export Thermodynamic System را انتخاب کنید . |
2 | به یک پوشه مناسب بروید، نام فایل dissociation_thermo_system.xml را وارد کنید و سپس روی ذخیره کلیک کنید . |
