ویژگی Equilibrium Reaction در این بخش توضیح داده شده است. یک سیستم واکنش تعادل شیمیایی با استوکیومتری واکنش و رابطه بین فعالیت های شیمیایی گونه های شیمیایی شرکت کننده در واکنش (شرایط تعادل) تعریف می شود.
سینتیک واکنش آنقدر سریع است که شرط تعادل همیشه در همه مختصات فضایی برقرار است.
شرایط تعادل معمولاً بر اساس ضرایب استوکیومتری، ν i (بدون بعد)، واکنش است. فعالیت های گونه ای گونه واکنش دهنده a i (بدون بعد)؛ و یک ثابت تعادل، K eq (1) با توجه به:
که در آن فعالیت های گونه تعریف می شود
که در آن c a0 (واحد SI: mol/m3 ) مولاریته استاندارد و γc ,i (بدون بعد) یک ضریب فعالیت است.
با تعریف ضرایب استوکیومتری مثبت برای محصولات و منفی برای واکنش دهنده ها، شرایط تعادل فوق را نیز می توان نوشت:
گره واکنش تعادلی نرخ واکنش را حل می کند به طوری که شرط تعادل همیشه در حوزه برآورده می شود. این برای ماژول مهندسی واکنش شیمیایی در دسترس است. ماژول طراحی باتری؛ ماژول خوردگی؛ ماژول الکتروشیمی. ماژول رسوب الکتریکی. و پیل سوختی و ماژول الکترولایزر.
 |
زمانی که ثابت تعادل در پنجره تنظیمات انتخاب شود γ c,i روی واحد تنظیم می شود. برای ضرایب فعالیت غیر واحدی، می توان از یک شرط تعادل تعریف شده توسط کاربر استفاده کرد.
|
واکنش های تعادلی و شرایط مرزی جریان
اگر شرایط مرزی برای غلظت ها یا فعالیت ها به گونه ای تنظیم شود که شرط تعادل دامنه برآورده نشود، محدودیت های متناقض ایجاد می شود. بنابراین درمان ویژه در مرزهای ورودی مورد نیاز است، جایی که غلظت ها برای همه گونه ها در رابط های حمل و نقل انبوه تنظیم می شود.
یکی از راه‌های اجتناب از محدودیت‌های رقابتی در مرز ورودی، اضافه کردن یک درجه آزادی مختصات واکنش اضافی است که برای ایجاد مجموعه‌ای از غلظت‌های ورودی اصلاح‌شده که شرایط تعادل دامنه را برآورده می‌کنند، حل می‌شود. مختصات واکنش منجر به تغییر غلظت می شود، که جبران غلظت ورودی ارائه شده توسط کاربر است. تغییر برای هر گونه از استوکیومتری واکنش و بیان تعادل تبعیت می کند. سپس غلظت جریان ورودی اصلاح شده در شرایط مرزی معادلات انتقال جرم دامنه استفاده می شود. غلظت‌های ورودی اصلاح‌شده حاصل را می‌توان به عنوان محلول ثابت برای یک راکتور دسته‌ای با غلظت ورودی کاربر به عنوان غلظت‌های اولیه مشاهده کرد. علاوه بر این،
واکنش های تعادلی و شرایط مرزی غلظت
هیچ برخورد خاصی با توجه به مقادیر غلظت ورودی گره مرزی غلظت انجام نشده است. با استفاده از این ویژگی، می توانید به طور صریح یک یا مجموعه ای از غلظت ها را تنظیم کنید و شرایط تعادل روی بقیه غلظت ها عمل می کند. با این حال، اگر غلظت های بیشتر از تعداد گونه ها منهای تعداد واکنش های تعادلی با استفاده از این ویژگی تنظیم شود، هیچ راه حلی برای مشکل وجود ندارد.
واکنش های تعادلی و شبیه سازی های وابسته به زمان
در صورتی که شرایط اولیه شرط تعادل را برآورده نکنند، ممکن است نوسانات کاذب در یک مسئله وابسته به زمان رخ دهد. از آنجایی که واکنش‌های تعادلی بی‌نهایت سریع فرض می‌شوند، راه‌حل این است که با استفاده از یک مرحله مطالعه اضافی، مسئله را مقداردهی اولیه کنیم، برای حل یک مسئله ثابت با تمام نرخ‌های واکنش غیرتعادلی که روی صفر تنظیم شده‌اند. مقیاس بندی دستی متغیرهای وابسته به سرعت واکنش در این مرحله مطالعه مورد نیاز است.
