آموزش شبیه سازی واکنش های سطحی با نرم افزار ANSYS FLUENT

امروزه با گسترش علوم در زمینه مهندسی مکانیک و مهندسی شیمی، همپوشانی هر چه بیشتر در زمینه های تخصصی تبدیل انرژی در این دو حوزه بیشتر نمایان شده است. به طوری که با بررسی منتشرکنندگان مقالات در ژورنال های معتبر علمی، بسیاری از نتایج مهندسان مکانیک در ژورنال های تخصصی شیمی چاپ شده اند.

شایان ذکر است که نه تنها این روند به صورت معکوس نیز جلب توجه می نماید، بلکه امروزه همکاری مشترک متخصصات در هر دو زمینه برای انتشار یک محصول پژوهشی را شاهد هستیم. از این روی نرم افزارهای تخصصی همچون ANSYS FLUENT زمینه این همکاری را فراهم نموده اند.

جریان واکنشی به عنوان یک جریان حاوی واکنش دهنده ها که طی آن واکنش رخ می دهد، یکی از زمینه های مشترک و مورد توجه در دو حوزه مذکور است که به طور کلی در دو فاز گازی و سطحی رخ می دهد.

در این فرادرس، سعی شده است تا ضمن ارائه تئوری جریان های واکنشی با ارائه دو مثال کاربردی، مراحل گام به گام شبیه سازی واکنش های حجمی و سطحی در نرم افزار ANSYS FLUENT آموزش داده شود، همچنین تلاش شده است تا با در نظر گرفتن تخصص هر دو حوزه مکانیک و شیمی به انتقال تجربیات دو گروه پرداخته شود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مقدمه و حیطه آموزش حاضر
  • جریان های واکنشی
  • جریان های واکنشی حجمی
  • جریان های واکنشی سطحی
  • انواع دیگر جریان های واکنشی
  • چند مثال از جریان های واکنشی حجمی و سطحی
• درس دوم: تئوری جریان های واکنشی
  • معادلات انتقال گونه ها
    • نفوذ جرم در جریان آرام و آشفته
    • ترم انتقال گونه ها در معادله انرژی
  • فرمولاسیون نرخ محدود تعمیم یافته برای مدل سازی واکنش
    • سینتیک نرخ محدود
    • مدل Eddy Dissipation
    • مدل (Eddy Dissipation Concept (EDC
  • واکنش های سطحی به عنوان ترم چشمه و چاه گونه های شیمیایی برای فاز گازی
    • معادله واکنش سطحی
    • محاسبه نرخ انجام واکنش سطحی
    • توصیف معادله آرنیوس
• درس سوم: کار با نرم افزار برای مدل سازی جریان واکنشی حجمی
  • توصیف مساله (احتراق سوخت گازی در فاز گاز)
  • فعال کردن انتقال گونه های شیمیایی در نرم افزار
  • نحوه وارد کردن گونه های شیمیایی و سینتیک واکنش های حجمی
    • با استفاده از فایل CHEMKIN
    • به صورت دستی
  • تعریف خواص مخلوط گونه های شیمیایی
  • تعریف شرایط مرزی
  • نحوه پردازش نتایج در نرم افزار
• درس چهارم: کار با نرم افزار برای مدل سازی جریان واکنشی سطحی
  • توصیف مساله (واکنش احتراق کاتالیستی متان روی سطح پلاتین)
  • فعال کردن انتقال گونه های شیمیایی در نرم افزار
  • نحوه وارد کردن گونه های شیمیایی و سینتیک واکنش های سطحی
    • با استفاده از فایل CHEMKIN
    • به صورت دستی
  • تعریف خواص مخلوط گونه های شیمیایی
  • تعریف شرایط مرزی
  • نحوه پردازش نتایج در نرم افزار

مفید برای رشته های

• مهندسی مکانیک
• مهندسی شیمی