COMSOL Chemical Reaction Engineering Module 4.3b

Barrera impermeable delgada

Una nueva condición de contorno, de barrera impermeable delgada, está disponible en los contornos interiores en varias interfaces de usuario de tranporte de masa. Esta condición posibilita definir una condición de pared entre dos dominios fluidos con una condición de flujo no másico en ambos lados. Esto es especialmente útil para representar paredes delgadas como contornos interiores. Ya no es necesario definir un dominio sólido con una condición de flujo no másico en ambos lados, que podía resultar en una malla densa. La barrera impermeable delgada también se puede combinar con las condiciones de contorno de pared interior o pared interior rotatoria. La condición de barrera impermeable delgada está disponible en las siguientes interfaces de usuario: transporte de especies concentradas, transporte de soluto (Subsurface Flow Module), transporte de especies en medios porosos, flujo reactivo.

Flujo de reacción y ajustes de reacción y especies definidos por el usuario
El módulo Chemical Reaction Engineering Module incluye una interfaz de usuario de flujo de reacción laminar. Es una combinación de flujo monofase con transporte de especies concentradas y ofrece una funcionalidad de reacción y pasos pseudo-temporales tanto para las especies como para las ecuaciones de momento. El módulo CFD ofrece una versión turbulenta ampliada de la interfaz de usuario de flujo de reacción.

Varios campos de entrada en los nodos de especies en la interfaz de usuario de Ingeniería de Reacciones se han equipado con una nueva opción automática/definida por el usuario. Además, la opción Definida por el usuario viene equipada con un botón de Reset a valor por defecto para generar la expresión disponible automáticamente por defecto, que puede ser editada manualmente.

Mejora de rendimiento y nuevos modelos
El rendimiento se ha mejorado significativamente para simulaciones con muchas especies químicas. Esto es gracias a nuevo escalado uniforme de variables de concentración.
BR/> Los nuevos modelos incluyen: adsorción de proteínas, disociación en un reactor tubular, y química de ignición de compresión en un motor, con más de 300 reacciones.

Ingeniería de reacción para medios porosos, reacciones de equilibrio y mejoras de importación CHEMKIN
La química de ingeniería de reacción ahora puede ser exportada a las siguientes interfaces para transporte en medios porosos: medios libres y porosos, transferencia de calor en medios porosos y tranporte de especies diluídas en medios porosos.

Las reacciones de equilibrio en sistemas reactivos ahora se pueden exportar a las interfaces de transporte de especies concentradas y Nernst-Planck.

La nueva versión del módulo Chemical Reaction Engineering Module también ha mejorada sustancialmente la importación CHEMKIN con soporte para cientos de reacciones.

Importación CHEMKIN® y estimación de parámetrosLa nueva versión del módulo Chemical Reaction Engineering Module dispone de rendimiento mejorado para importación CHEMKIN y estimación de parámetros. Además, se dispone de tres nuevos modelos tutoriales:

• Estimación de parámetros para modelos de reactor no ideal En este ejemplo dos CSTR ideales con intercambio son utilizados para modelar un reactor real con una región altamente agitada y otra región con menos agitación. Dos parámetros, relacionando el volumen y la tasa de intercambio de las dos regiones se encuantran por parámetros.
• Microcanal de celda H Este modelo trata un microcanal de celda H para separación a través de difusión. La celda pone dos diferentes corrientes laminares en contacto para un periodo controlado de tiempo. La superficie de contacto está bien definida, y controlando la tasa de flujo es posible controlar la cantidad de especies que son tranportadas desde una corriente a la otra a través de difusión. Este solicitado modelo estaba disponible en la versión 3.5a y ahora se ha reintroducido en versión 4.2a.
• Stefan Tube Este ejemplo muestra difusión de gas multicomponente en régimen permanente 1D. La difusión de tres gases en un tubo Stefan se modela en 1D utilizando la interfaz de difusión Maxwell-Stefan. Se calculan los perfiles de fracción de masa de régimen permanente. Este modelo muy solicitaado estaba disponible en la versión 3.5a y ahora se ha reintroducido en la versión 4.2a.

• Flujo de reacción:
  Una nueva interfaz física para Flujo de Reacción, Especies Diluidas, acopla transporte de masa y momento en medios libres y porosos desde una única interfaz de usuario. También está disponible una interfaz física similar para Especies Concentradas. El acoplamiento del modelo para el campo de velocidad y densidad de la mezcla se configura automáticamente. Además, los coeficientes de transporte efectivos en un dominio matricial poroso pueden derivarse basándose en los correspondientes valores para un dominio no poroso.
• Elementos infinitos para difusión:
  COMSOL Multiphysics Versión 4.2 introduce una nueva manera de definir Elementos Infinitos para la simulación de regiones ilimitadas. Como que diferentes físicas pueden compartir los mismo Elementos Infinitos, ahora se pueden definir Elementos Infinitos en el nodo de Definiciones del Modelo, eliminando acciones redundantes para cada Interfaz Física.
  
  La interfaz para Transporte de Especies Diluidas ahora proporciona Elementos Infinitos para simulaciones de difusión utilizando el nuevo mecanismo.
• Estimación de parámetros en modelos de reacción química:
  Al combinar los módulos Chemical Reaction Engineering con Optimization puede utilizar una nueva funcionalidad de Estimación de Parámetros para tipos de reactores predefinidos en la interfaz de Ingeniería de Reacciones.
• Reacciones de superficie:
  Una nueva interfaz de Reacciones de Superficie es utilizada para reacciones que involucran especies adsorbidas en superficie en el volumen de una superficie de reacción. La interfaz se aplica al contorno de un modelo y se acopla a una interfaz de transporte de masa en el dominio del volumen adyacente. La interfaz de Reacciones de Superficie puede utilizarse conjuntamente con las interfaces de Transporte de Especies Químicas, Flujo de Reacción, y Electroquímica. Las expresiones predefinidas para la velocidad de crecimiento de la superficie de reacción facilitan la configuración de modelos con contornos móviles.