واکنش
از گره واکنش برای مشخص کردن سینتیک واکنش برای یک واکنش شیمیایی منفرد استفاده کنید . عبارات منبع جرم حاصل برای گونه های درگیر در واکنش به طور خودکار تعریف شده و در حوزه های انتخابی اضافه می شوند. برای جریان آشفته، گره واکنش شامل مدل واکنش‌های آشفته اتلاف گردابی است.
سرعت واکنش
یک نرخ واکنش را انتخاب کنید — خودکار (پیش‌فرض)، یا تعریف شده توسط کاربر . با انتخاب خودکار، نرخ واکنش جریان آرام با استفاده از قانون عمل جرم محاسبه می شود
برای تعریف شده توسط کاربر ، یک عبارت سفارشی یا ثابت برای نرخ واکنش r وارد کنید .
استوکیومتری واکنش را با وارد کردن مقادیر ضرایب استوکیومتری (بدون بعد) هر گونه مشخص کنید. مقادیر منفی را برای واکنش دهنده ها و مقادیر مثبت را برای محصولات وارد کنید.
نرخ ثابت ها
هنگامی که کادر انتخاب استفاده از عبارات Arrhenius انتخاب نشده است، عبارات یا ثابت های سفارشی را برای ثابت نرخ Forward kf و ثابت نرخ معکوس kr وارد کنید .
هنگامی که کادر بررسی استفاده از عبارات Arrhenius انتخاب شد، مقادیر پارامترهای زیر را در واکنش‌های رو به جلو و معکوس وارد کنید:
• | ضریب فرکانس رو به جلو A f و ضریب فرکانس معکوس A r (بدون بعد) |
• | انرژی فعال سازی رو به جلو E f و انرژی فعال سازی معکوس E r |
• | نماي دماي رو به جلو n f و نماي دماي معكوس n r (بدون بعد) |
جریان آشفته
توجه داشته باشید که این بخش تنها زمانی در دسترس است که مجوز ماژول CFD را دریافت کنید (به https://www.comsol.com/products/specifications/ مراجعه کنید) .
هنگامی که مدل واکنش آشفته بر روی هیچ تنظیم می شود ، جریان آرام در نظر گرفته می شود و اصطلاحات منبع واکنش از استوکیومتری واکنش و نرخ واکنش تجویز شده تعریف می شوند.
هنگامی که مدل واکنش آشفته بر روی گردابی اتلاف تنظیم می شود ، جریان آشفته در منابع جرمی واکنش محاسبه می شود. در این مورد، مقادیر پارامترهای مدل واکنش آشفته α ED و β ED (بدون بعد) را وارد کنید.
مدل اتلاف گردابی همچنین به تخمین زمان اختلاط آشفته تلاطم جریان سیال نیاز دارد. هنگامی که یک رابط جریان سیال که آن را تعریف می کند در مدل وجود دارد، می توان آن را از لیست مقیاس زمانی توربولانس انتخاب کرد . به عنوان مثال، مقیاس زمانی آشفتگی (spf/fp1) را انتخاب کنید تا از مقیاس زمانی تعریف شده توسط گره Fluid Properties fp1 در یک رابط جریان آشفته، k – ε با نام تنظیم شده روی spf استفاده کنید .
منظم سازی
برای منظم کردن عبارات نرخ فردی که به هر گونه اضافه می شود، عبارت Rate را انتخاب کنید . اگر کسر جرمی یک گونه واکنش دهنده ωi از حد میرایی آن ، ωi dl کوچکتر شود ، بیان نرخ اضافه شده به گونه ωi به صورت خطی کاهش می یابد. اگر ω i ≤ 0 برای یک گونه واکنش دهنده، سهم نرخ واکنش به آن گونه به طور کامل حذف می شود. به طور مشابه، اگر کسر جرمی برای گونه محصول ωj بزرگتر از 1 -ω j dl شود . ، بیان نرخ اضافه شده به آن گونه به صورت خطی میرا می شود. اگر ωj ≥ 1 برای یک گونه محصول ، سهم نرخ واکنش به آن گونه کاملا حذف می شود.
مقدار پیش‌فرض برای حد میرایی ، ω i dl ، 10-6 است که برای اکثر برنامه‌ها مناسب است، اما می‌تواند برای مثال هنگام کار با گونه‌های ردیابی کاتالیزوری نیاز به تنظیم داشته باشد .
منظم کردن عبارات سرعت، پایداری قابل توجهی را به عبارات واکنش اضافه می کند، اما باید به طور بهینه فقط به عنوان وسیله ای برای رسیدن به همگرایی استفاده شود. اگر منظم‌سازی در بخش‌های بسیار بزرگ حوزه فعال باشد، تعادل جرم می‌تواند تحت‌تاثیر قرار گیرد زیرا منظم‌سازی بر مشارکت‌های هر گونه منفرد تأثیر می‌گذارد، نه واکنش به‌عنوان یک کل.
