拟均相一级等温化学反应一维扩散模型的计算分析

本文以轴向扩散流模型模拟实际流动系统中的一级等温化学反应为例，导出了一维扩散流反应器中进行的相（或拟均相）一级等温化学反应时反应物浓度分布的解析解，并把采用牛顿一高斯数值方法所得的浓度分布的数值解与解析解进行比较，从而得出了牛顿一高斯法计算精确度的一般结论；进而讨论了在特定动力学参数的条件下，返混对反应器中浓度分布的影响，相应微机上的ＱｕｉｃｋＢＡＳＩＣ４．０程序已运行通过。     

MATLAB和Monte Carlo法在连续反应动力学中的应用

基于MATLAB语设计编写了Monte Carlo法处理连续化学反应的动力学计算及其计算机模拟的应用程序,将所编程序用于模拟3-丁烯腈在盐酸催化剂溶液中的水解反应,模拟结果与按照常规化学反应动力学公式的计算结果相比较,表明Monte Carlo法模拟对于预测反应动力学过程具有较高准确性。     

循环流化床脱硫过程流场与反应的数值研究

在常规研究的基础上,本文选用了k-ε双方程两相模型与含湿颗粒反应化学动力学模型结合对循环流化床脱硫过程内部流场与化学反应过程进行了数值模拟计算,并对计算数据进行了分析,模拟的结果对于工程实践具有较好的应用价值。     

浅析化学动力学分析在化工工艺学中的应用

介绍了化学动力学分析的基本方法以及在化工工艺中的应用。通过对化学反应影响因素的分析,确定了如何利用动力学的分析方法得到化学反应适宜的操作条件。     

等效介电系数经验公式在微波加热计算中的应用

微波加热化学反应所产生的部分特殊现象至今仍没有得到合理解释,非热效应成为一个悬而未决的热点问题.同时,缺少一种真正意义上对微波化学反应器设计的指导理论.因而急需一种微波加热过程中的数值模拟方法来定量研究这些问题.本文利用黄卡玛等提出的经验公式计算得到任意温度和反应时刻的丙酮碘化反应过程中混合溶液的等效介电系数,联合求解了化学反应方程、Maxwell方程和热传导方程,得到反应过程中的电磁场与温度分布.计算结果与实验结果吻合较好,验证了这种数值方法的合理性.为微波加热化学反应的数值模拟提供了一种有效的新方法,并为进一步解释部分特殊现象和进行非热效应的相关机理研究提供可能.     

基于Monte Carlo方法改进的化学反应动力学计算机模拟

在Monte Carlo方法及其改进方法的基础上,进一步改进了化学反应动力学方程计算机模拟算法.改进后的算法延续了原方法编制模拟程序方便等优点,并提高了计算机模拟的稳定性、精确性,克服了由于Monte Carlo方法是一种概率方法而导致模拟结果具有随机性的缺点.结合工业应用中常见的平行、连续、对峙和综合化学反应进行了模拟计算,模拟结果与这些化学反应的解析解相对误差小于0.1%.     

硅热法炼镁动力学的数学模型分析及数值模拟

硅热法是目前工业产镁的主要技术手段,但由于该过程涉及高温化学反应及复杂传热机理,鲜有报道对此技术进行详细动力学及数值计算研究。本工作采用实验的方法获得皮江法炼镁化学反应动力学数据,根据数据分析确定了分段动力学模型,并转化为精确的数学模型。然后建立了耦合数学模型、辐射模型和导热模型的三维非稳态数值计算模型,并通过数值模拟计算,获得工业产镁过程中球团反应转化率和温度随生产时间的分布规律。计算结果表明,生产时间2h后球团最低温度已达1203K,4h后物料平均还原率已达66%。该技术改进方向主要为增加外层球团数量并提高还原罐中心区域传热效率。本工作可以用于指导强化传热设备的设计,预测实际生产效果,节省大量试验投资。     

多种复杂化学反应动力学统一的数值模拟

研究各种经典复杂化学反应动力学方程如简单级次反应、平行反应、连续反应和对峙反应等的求解方法时,可以发现它们之间存在共同点,并得到统一的求解形式.文中给出了将多种复杂化学反应动力学的求解统一起来的方法,并用C++程序语言,编制了可以求解物理化学教学中各种经典复杂化学反应动力学方程的数值模拟程序.使用该程序,只要根据具体情...     

基于简单碰撞理论化学反应动力学数值模拟

寻找合适和有效的数值模拟方法,对于越来越复杂的化学反应动力学研究有着重要的意义.以简单碰撞理论(SCT)模型为出发点,可以得到一种准确有效的化学动力学方程的数值求解方法.基于SCT的化学反应动力学数值模拟方法编程方便简单,具有较高的精度,与化学动力学过程机理相似,能体现化学动力学的过程.使用该方法对n级简单反应、连续反...     

应用Lattice Boltzmann方法数值模拟顶盖驱动流

Lattice Boltzmann方法是近十年来发展起来的基于介观层次上的新算法,是一个崭新的求解流体系统偏微分方程的行之有效且效率比较高的数值计算方法,以其为物理现象建模的手段,在很多领域得到了应用,尤其在化工领域中具有复杂边界和复杂流场的模拟中取得巨大成功,如湍流、多孔介质流、化学反应流、燃烧模拟、结晶过程、磁流体等等。采用LB方法中的D2Q9模型,采用BGK碰撞模型及BounceBack边界条件数值模拟流体在顶盖驱动中的流动现象,给出流场的流线和等压线图,计算结果表明该方法运用到顶盖驱动流动计算中,所得结果与基准解吻合良好。