Updates im Chemical Reaction Engineering Module


Für Nutzer des Chemical Reaction Engineering Module bietet COMSOL Multiphysics® 6.3 die Möglichkeit, Ausfällungs- und Kristallisationsmodelle mit einem Populationsbilanzansatz zu erstellen, eine automatisierte Einrichtung für Modelle raumabhängiger turbulenter reaktiver Strömungen und neue Ergebnisvorlagen für die effiziente Visualisierung des Mehrkomponenten-Stofftransports. Hier erfahren Sie mehr über die Updates.

Ausfällung und Kristallisation mit Populationsbilanz

Die neue Funktionalität zur Modellierung von Ausfällungs- und Kristallisationsprozessen ermöglicht die Untersuchung von Trennverfahren in Bereichen wie der Feinchemie, der Grundstoffchemie und der Pharmaindustrie. In raumabhängigen Geometrien kombiniert das Interface Precipitation and Crystallization in Fluid Flow das neue Interface Size-Based Population Balance mit den Interfaces Transport of Diluted Species und Laminar Flow. Es berechnet die zeitliche und räumliche Verteilung der Population, d. h. es löst die Gleichung für die Anzahldichte aller Partikelgrößen, indem es die Partikelnukleation, das Partikelwachstum und den Fluidtransport berücksichtigt. Das Interface Precipitation and Crystallization in Fluid Flow kann auch zur Berechnung der Partikelverteilung in einem idealen Reaktormodell verwendet werden. Das Tutorial-Modell Precipitation of Barium Sulfate veranschaulicht diese neue Funktionalität.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit hervorgehobenem Knoten Size-Based Population Balance, das entsprechende Einstellungsfenster und T-Mischer-Modelle im Grafikfenster.
Das Fenster Settings für das Interface Size-Based Population Balance zeigt die Einstellungen für die Modellierung des transportgesteuerten Wachstums in einem Prozess zur Bariumsulfatfällung in 3D.

Erstellung von raumabhängigen Modellen für turbulente reaktive Strömungen

Das Einrichten von Modellen für raumabhängige turbulente reaktive Strömungen ist jetzt einfacher und unterstützt Studien in den Umweltwissenschaften und verschiedenen Branchen, darunter die Chemie-, Pharma- und Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Das Feature Generate Space-Dependent Model formuliert automatisch isotherme und nichtisotherme turbulente Strömungsmodelle direkt aus chemischen Reaktionen, wodurch die manuelle Einrichtung von Turbulenzen entfällt. Es koppelt Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Turbulenzmodelle (Reynolds-averaged Navier–Stokes, RANS) mit dem Interface Chemical Species Transport (und bei nichtisothermer Strömung auch mit dem Interface Heat Transfer in Fluids) und verwendet standardmäßig das Kays-Crawford-Modell für den Stoff- und Wärmetransport.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit hervorgehobenem Knoten Generate Space-Dependent Model, das zugehörige Einstellungsfenster und ein Multijet-Modell im Grafikfenster.
Das Fenster Settings für das Feature Generate Space-Dependent Model zeigt die Einstellungen für die Generierung eines 3D-Modells einer nichtisothermen reaktiven Strömung in einem Multijet-Polymerisationsreaktor.

Result Templates in den Interfaces Chemical Species Transport

Das Erstellen nützlicher und visuell ansprechender Plots von reaktiven Systemen kann zeitaufwendig sein, da oft viele Reaktanten und somit viele Konzentrationsfelder zu plotten sind. Um Zeit zu sparen, gibt es eine Reihe neuer Result Templates in den Interfaces Chemical Species Transport. Darunter sind jetzt Plot-Array-Vorlagen verfügbar, die bis zu vier Spezieskonzentrationen gleichzeitig im Grafikfenster anzeigen. Die Result Templates sind für alle Interfaces Chemical Species Transport verfügbar, unabhängig vom Add-On-Produkt, aber besonders nützlich für die Mehrkomponenten-Transport-Interfaces, die in den Modulen für Chemietechnik sowie im CFD Module, Porous Media Flow Module, Subsurface Flow Module und Microfluidics Module enthalten sind.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit hervorgehobenem Knoten Surface, das entsprechende Einstellungsfenster, Plattenreaktormodelle im Grafikfenster und das Fenster Result Templates.
Das Fenster Result Templates und ein Plot aller Konzentrationsfelder, die im Tutorial-Modell Fine Chemical Production in a Plate Reactor modelliert wurden.

Neue und aktualisierte Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics® Version 6.3 enthält mehrere neue und aktualisierte Tutorial-Modelle für das Chemical Reaction Engineering Module.