Aggiornamenti Chemical Reaction Engineering Module
Per gli utenti del Chemical Reaction Engineering Module, la versione 6.4 di COMSOL Multiphysics® introduce il supporto per i flussi reattivi con simulazione LES (Large Eddy Simulation), la modellazione dell'aggregazione e della rottura delle particelle e una nuova funzionalità per il funzionamento continuo con consumo in fase solida e rifornimento del letto. Proseguite la lettura per ulteriori dettagli su questi aggiornamenti.
Simulazione Large Eddy (LES) per flussi reattivi
La funzione Reacting Flow ora supporta LES e offre una precisione senza precedenti nella modellazione di sistemi reattivi turbolenti. Accoppiando LES con le interfacce Chemistry, Chemical Species Transport e Heat Transfer in Fluids, è possibile catturare l'interazione dettagliata tra miscelazione, trasferimento di calore e reazioni chimiche in gas e liquidi. L'approccio tiene conto del calore di reazione, della diffusione dell'entalpia e dei flussi di massa, mentre la modellazione LES basata sui residui migliora le previsioni del trasporto di calore e massa. Con l'inclusione delle proprietà dei fluidi e delle sostanze chimiche dipendenti dalla temperatura, questa funzionalità fornisce informazioni altamente realistiche sui campi di concentrazione, velocità di reazione e temperatura. Sia che si stiano studiando reattori catalitici o processi di miscelazione complessi, i modelli di flusso reattivo basati su LES aiutano a rivelare dettagli critici che i modelli di turbolenza tradizionali potrebbero tralasciare. Si noti che la funzionalità LES richiede il CFD Module.
Aggregazione e rottura delle particelle
Dalla produzione farmaceutica alla lavorazione avanzata dei materiali, la modellazione accurata della crescita, della morfologia e della rottura delle particelle è importante per l'ottimizzazione dei processi. La nuova funzionalità per l'aggregazione e la frammentazione delle particelle consente una simulazione realistica dell'evoluzione della distribuzione granulometrica nei processi di cristallizzazione, precipitazione e granulazione. Questa funzionalità è implementata nell'interfaccia Precipitation and Crystallization, che ora risolve l'equazione di coagulazione di Smoluchowski insieme a un'equazione di frammentazione per fornire una descrizione rigorosa della dinamica delle particelle.
Funzionalità Moving-Bed Reactor
Una nuova funzionalità di reattore a letto mobile consente di modellare reattori eterogenei in cui la fase solida viene continuamente consumata e reintegrata. Questa funzionalità consente studi dettagliati di processi in cui il movimento del letto influenza fortemente le prestazioni del reattore, come il cracking catalitico, le reazioni gas-solido e la conversione della biomassa. La funzione tiene conto del comportamento dinamico della fase solida durante il funzionamento continuo, rendendola un'opzione potente per l'analisi dell'efficienza, della selettività e delle condizioni operative nei processi su scala industriale.
Condizione di periodicità
Una nuova funzione denominata Periodic Condition è stata aggiunta alle interfacce Darcy's Law e Richards' Equation per applicare facilmente la periodicità al flusso tra due o più contorni. Inoltre, è possibile creare una differenza di pressione tra i contorni di origine e destinazione, specificando direttamente il salto di pressione o prescrivendo un flusso di massa. La condizione di periodicità viene solitamente utilizzata per modellare elementi di volume rappresentativi e calcolare proprietà effettive da utilizzare in mezzi porosi omogeneizzati.
Opzione Pressure Jump per l'accoppiamento Free and Porous Media Flow
L'accoppiamento Free and Porous Media Flow Coupling presenta una nuova opzione che consente di includere un salto di pressione attraverso il contorno libero-poroso. Ciò rende possibile modellare, ad esempio, la pressione osmotica su una membrana semipermeabile supportata da un materiale distanziatore poroso o un salto di pressione dovuto alla pressione capillare nel caso di flusso multifase.
Tutorial nuovi e aggiornati
La versione 6.4 di COMSOL Multiphysics® introduce diversi tutorial nuovi e aggiornati nel Chemical Reaction Engineering Module.
Production of Antibody–Drug Conjugates in a Stirred Tank Reactor
Simulazione del flusso turbolento reattivo in un reattore a serbatoio con agitatore a quattro pale. Le isosuperfici e i contorni della concentrazione dell'anticorpo coniugato forniscono informazioni preziose sull'efficienza di miscelazione e sulle prestazioni di reazione.
Chemical Vapor Deposition of Titanium Nitride on Machining Tool Inserts
Turbulent Aggregation of Nanoparticles
Charging of a Metal Hydride Tank
Convective Evaporation of a Water–Acetone Droplet
Reverse Osmosis Water Desalination
Concentrazione sulla superficie della membrana nell'unità di osmosi inversa. Questo modello descrive un'unità di desalinizzazione dell'acqua mediante osmosi inversa costituita da una membrana semipermeabile avvolta a spirale attraverso la quale l'acqua viene spinta ad alta pressione. La membrana trattiene il sale in modo che l'acqua dolce venga prodotta sul lato del permeato e si ottenga una salamoia ad alta salinità sul lato del concentrato.