رابط Chemistry (chem) ( ) در زیر شاخه Chemical Species Transport ( ) هنگام افزودن یک رابط فیزیک
یافت می شود .


این رابط فیزیک ابزاری برای تولید مجموعهای از متغیرها برای مدلسازی گونههای شیمیایی و سیستمهای واکنش است. متغیرها از گونه ها و خواص واکنش تولید می شوند و می توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد:
• | عبارات نرخ و منابع گرما برای استفاده در تعادل جرم و گرما. |
• | متغیرهای ویژگی مواد (چگالی مخلوط، انتشار، ویسکوزیته، و غیره) برای استفاده در معادلات حمل و نقل وابسته به فضا. |
بسیاری از فیلدها و گره های توضیح داده شده در این بخش تنها زمانی در دسترس هستند که یک زیرگره Reaction یا یک گونه (یا هر دو) به Model Builder اضافه شود. تمام ثابت ها و عبارات از پیش تعریف شده را می توان توسط عبارات تعریف شده توسط کاربر بازنویسی کرد. این امر فراتر از مفروضات مدلسازی که به عنوان پیشفرض در این رابط فیزیک تنظیم شدهاند، ممکن میشود.
در زیر شرحی از ویژگی ها و فیلدهای موجود در پنجره تنظیمات برای رابط شیمی ارائه شده است.
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیشفرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) chem است .
ورودی مدل
این بخش دما، فشار و پتانسیل الکترود را (فقط با ماژول طراحی باتری، ماژول خوردگی، ماژول الکتروشیمی، ماژول رسوبدهی الکترومغناطیسی یا مجوز ماژول پیل سوختی و الکترولیزور موجود است) تنظیم میکند تا توسط رابط فعلی استفاده شود. برای فعال کردن ورودی پتانسیل الکترود در بخش ورودی مدل ، و همچنین ویژگیهای واکنش الکترود و گروه واکنش الکترود، کادر انتخاب واکنشهای الکترود را فعال کنید . از لیست ها برای انتخاب دما، فشار یا پتانسیل الکترود تعریف شده و اعلام شده توسط رابط دیگر در مدل استفاده کنید. به عنوان مثال، هنگامی که یک رابط انتقال حرارت نیز گنجانده شده است، دمای حل شده برای در دسترس استلیست دما
برای دما یا فشار ، همچنین میتوانید ورودی مدل معمولی را انتخاب کنید تا از یک ورودی مدل رایج در سطح جهانی استفاده کنید. در هر سه حالت، User defined را انتخاب کنید تا متغیر مورد نظر به صورت دستی تعریف شود.
خواص مخلوط
تایپ کنید
از این تنظیم برای تعیین نوع فرض مخلوط استفاده شده استفاده کنید. برای گونه های رقیق شده مخلوط از املاح با غلظت کم موجود در یک حلال تشکیل شده است. برای گونه های متمرکز مخلوطی در نظر گرفته می شود که در آن هیچ گونه ای بیش از حد در نظر گرفته نمی شود.
گونه های رقیق شده را از لیست نوع انتخاب کنید تا از متغیرهای غلظت از رابط حمل و نقل گونه های رقیق شده در بخش تطبیق گونه ها استفاده کنید . همین تنظیم باید برای هر حل رابط دیگر برای غلظت های مولی با استفاده از یک فرض گونه رقیق استفاده شود. گونه های متمرکز را از لیست نوع برای استفاده از کسر جرمی از رابط حمل و نقل گونه های متمرکز انتخاب کنید .
ترمودینامیک
تمام پارامترهای ویژگی و توابع ویژگی مورد نیاز رابط را می توان به طور خودکار با جفت شدن به یک سیستم اضافه شده به گره ترمودینامیک ایجاد کرد . برای انجام این کار، روی کادر بررسی ترمودینامیک کلیک کنید و یک سیستم ترمودینامیک موجود را انتخاب کنید .
وقتی گره ترمودینامیک ، از جمله یک یا چند سیستم، تحت تعاریف جهانی در دسترس باشد، کادر بررسی ترمودینامیک فعال میشود . همچنین، رابط Chemistry باید حداقل یک گونه را شامل شود.
فاز
از لیست فاز برای مشخص کردن وضعیت تجمع مخلوط استفاده کنید .
تطبیق گونه ها
این بخش برای تطبیق گونه های حل شده برای رابط های فیزیک وابسته به فضا با گونه های تعریف شده در شیمی استفاده می شود. با انجام این کار، متغیرهای سینتیک واکنش و خواص مخلوط تعریف شده توسط شیمی را می توان برای مطالعه واکنش های شیمیایی یا سیستم های وابسته به ترکیب به کار برد.
گونه های حل شده برای
از این لیست برای پر کردن ورودی های جدول Bulk species با متغیرهای وابسته از یک رابط انتقال جرم خاص استفاده کنید. گونه های حل شده برای لیست شامل تمام رابط های فعلی از نوع انتخاب شده در بخش ویژگی های مخلوط است . به عنوان مثال، هنگامی که نوع گونه رقیق شده است ، تمام رابط های انتقال گونه های رقیق شده یا انواع آن، مانند حمل و نقل گونه های رقیق شده در رابط رسانه متخلخل، در لیست موجود است.
گونه های فله ای
از جدول Bulk species برای تعیین غلظت هایی که باید به عنوان آرگومان در متغیرهای سینتیک واکنش استفاده شوند، برای مثال سرعت واکنش استفاده کنید. متغیرهای سینتیک واکنش توسط ویژگیهای گونه ( گروه گونهها و گونهها ) و توسط ویژگیهای واکنش ( واکنش ، واکنش الکترودی ، گروه واکنش برگشتپذیر ، گروه واکنش الکترود ، و گروه واکنش تعادلی ) تولید میشوند.
غلظت گونه های توده نیز در خواص مخلوط، هم برای خواص انتقال مانند چگالی و ویسکوزیته و هم برای خواص ترمودینامیکی مانند آنتالپی یا ظرفیت گرمایی استفاده می شود.
هنگامی که یک رابط انتقال جرم در لیست گونه های حل شده برای انتخاب شده است ، از ستون غلظت مولار برای انتخاب یکی از متغیرهای وابسته در رابط انتخاب شده به گونه های مربوطه در شیمی استفاده کنید . هنگام استفاده از یک رابط گونه متمرکز (تعریف شده توسط لیست نوع در بخش ویژگی های مخلوط )، به جای آن از ستون کسر جرمی برای انتخاب یک متغیر وابسته برای هر گونه در شیمی استفاده کنید. برای تنظیم یکنواخت، جرم مولی گونهها در رابط حمل و نقل گونههای متمرکز به چیزی که در رابط شیمی تعریف شده بهروزرسانی میشود.
ستون های غلظت مولار و کسر جرمی نیز شامل یک گزینه تعریف شده توسط کاربر است که در این صورت می توان یک عبارت ثابت، پارامتر یا متغیر را در ستون Value وارد کرد .
کوپلینگ ترمودینامیک
هنگامی که ترمودینامیک فعال است، گونه های موجود در رابط شیمی را می توان با گونه های موجود در سیستم ترمودینامیک جفت کرد . این برای اطمینان از اینکه آرگومان های توابع ترمودینامیکی به درستی تعریف شده اند مورد نیاز است. از لیست های کشویی در ستون From Thermodynamics استفاده کنید تا هر گونه در شیمی را با گونه ای در سیستم ترمودینامیکی جفت شده مطابقت دهید. برای هر گونه جفت شده با ترمودینامیک، پارامترها و توابع ویژگی مورد نیاز تحت سیستم ترمودینامیکی مربوطه اضافه می شوند. وقتی همه گونهها با هم تطبیق داده میشوند، شیمی کاملاً جفتشده در نظر گرفته میشود و توابعی که ویژگیهای مخلوط، مانند چگالی را نشان میدهند، نیز بهطور خودکار تحت یک سیستم ترمودینامیکی اضافه میشوند.
گونه های سطحی
جدول گونه های سطحی زمانی در دسترس است که حداقل یک گونه سطحی وجود داشته باشد (با پسوند «(تبلیغات)»).
غلظت گونه های سطحی را در جدول این قسمت مشخص کنید. علاوه بر این، اگر یک گونه سطحی همزمان با یک واکنش الکترودی وجود داشته باشد ، میدان ورودی تراکم سایت ها قابل مشاهده می شود. مقدار ورودی چگالی مکان ها به عنوان غلظت مرجع پیش فرض برای گونه های سطحی که در یک واکنش الکترودی واکنش نشان می دهند، استفاده می شود .
گونه های موجود در این بخش برای تعریف خواص مخلوط استفاده نمی شوند.
گونه های جامد
جدول گونه های جامد زمانی در دسترس است که حداقل یک گونه جامد وجود داشته باشد (با پسوند “(s)”).
غلظت گونه های جامد را در جدول این قسمت مشخص کنید.
گونه های موجود در این بخش برای تعریف خواص مخلوط استفاده نمی شوند.
گونه های آبی
جدول گونه های آبی زمانی در دسترس است که حداقل یک گونه آبی وجود داشته باشد (با پسوند “(aq)”).
غلظت گونه های جامد را در جدول این قسمت مشخص کنید.
گونه های موجود در این بخش برای تعریف خواص مخلوط استفاده نمی شوند.
جدول نرخ واکنش تعادلی
این جدول تنها زمانی در دسترس است که واکنش های تعادلی در رابط وجود داشته باشد. از ستون Reaction Rate برای تعیین سرعت هر واکنش تعادلی استفاده کنید . با انجام این کار، متغیر پس پردازش برای کل نرخ واکنش برای هر گونه، از فرم chem.Rsum_species ، به درستی به روز می شود. برای یک رابط حمل و نقل جرم، مثلاً حمل و نقل گونه های رقیق شده، سرعت واکنش مورد نیاز برای یک واکنش تعادلی معمولاً یک متغیر وابسته است. در آن صورت، نام متغیر را می توان در بخش Shape Function در نمای معادله گره یافت.
هنگامی که رابط Chemistry با استفاده از Generate Space-Dependent Model ایجاد می شود ، جدول به طور خودکار مطابق با گره های واکنش تعادلی اضافه شده تنظیم می شود.
محاسبه ویژگی های حمل و نقل
برای محاسبه ویژگیهای مخلوط که میتوانند در واسطهای مدل وابسته به فضا انتخاب شوند، کادر بررسی محاسبه خواص مخلوط را انتخاب کنید (به عنوان پیشفرض انتخاب شده است). ویژگی هایی که می توان محاسبه کرد در زیر کادر بررسی نشان داده شده است. همچنین در نظر بگیرید که آیا عبارات خودکار داخلی متناسب با مدل هستند یا اینکه عبارات تعریف شده توسط کاربر مناسب تر هستند. به طور کلی، رابط Chemistry خواص را به همان روشی که رابط مهندسی واکنش محاسبه می کند.
![]() | خواص حمل و نقل |
فعالیت
این بخش زمانی در دسترس است که چک باکس Thermodynamics پاک شود.
برای حل فعالیتهای گونهها بهجای غلظت گونهها، که یک رویکرد رایج در هنگام مدلسازی سیالات غیر ایدهآل است، کادر انتخاب « استفاده از فعالیت» را انتخاب کنید .
ضریب فعالیتی غیر از 1 را می توان برای هر گونه برای گره گونه در قسمت غلظت/فعالیت گونه ها تنظیم کرد .
واردات CHEMKIN برای خواص گونه ها
زمانی در دسترس است که چک باکس Thermodynamics پاک شود.
این بخش واردات CHEMKIN را قادر می سازد تا واکنش های شیمیایی پیچیده را در فاز گاز شبیه سازی کند.
دو نوع فایل ورودی CHEMKIN را می توان در اینجا وارد کرد: Thermo و Transport ، به ترتیب برای خواص ترمودینامیکی و خواص انتقال. خواص برای گونه های حجمی یا سطحی پشتیبانی می شود. روی Browse کلیک کنید تا فایل CHEMKIN را که قرار است وارد شود پیدا کنید، سپس روی Import کلیک کنید . برای Thermo ، دادههای وارد شده مستقیماً در فیلدهای قالب ناسا در بخش Species Node’s Thermodynamic Expressions وارد میشوند. برای Transport ، داده های وارد شده در بخش Transport Expressions وارد می شود .