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Points forts de COMSOL Multiphysics® 6.3

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Nouveautés du module Chemical Reaction Engineering

Pour les utilisateurs du module Chemical Reaction Engineering, la version 6.3 de COMSOL Multiphysics® introduit la modélisation de la précipitation et de la cristallisation via une approche de bilan de population, une configuration automatisée des modèles d'écoulement réactifs turbulents avec dépendance spatiale, et de nouveaux modèles de résultats pour une visualisation efficace du transport de masse multicomposant. Apprenez-en plus sur ces nouveautés ci-dessous.

Précipitation et cristallisation par bilan de population

La nouvelle fonctionnalité de modélisation des processus de précipitation et de cristallisation permet d'étudier les procédés de séparation dans des domaines tels que la chimie fine, la chimie en vrac et l'industrie pharmaceutique. Dans les géométries dépendant de l'espace, l'interface Précipitation et cristallisation en écoulement fluide combine la nouvelle interface Bilan de population basé sur la taille avec les interfaces Transport d'espèces diluées et Ecoulement laminaire. Elle calcule la distribution de la population en fonction du temps et de l'espace — c'est-à-dire qu'elle résout la densité de toutes les tailles de particules — en tenant compte de la nucléation et de la croissance des particules, ainsi que du transport des fluides. L'interface Précipitation et cristallisation en écoulement fluide peut également être utilisée pour calculer la distribution particulaire dans un modèle de réacteur idéal. Le tutoriel Precipitation of Barium Sulfate illustre cette nouvelle fonctionnalité.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montre le Constructeur de modèles avec le noeud Bilan de population basé sur la taille mis en évidence, la fenêtre de réglages correspondante et les modèles de mélangeurs en T dans la fenêtre graphique.
La fenêtre de réglages de l'interface Bilan de population basé sur la taille, montrant les réglages pour la modélisation de la croissance contrôlée par le transport dans un processus de précipitation de sulfate de baryum en 3D.

Générer des modèles avec dépendance spatiale pour les écoulements réactifs turbulents

La mise en place de modèles d'écoulements turbulents réactifs avec dépendance spatiale est désormais plus facile, ce qui facilite les études en sciences de l'environnement et dans diverses industries, notamment les industries chimiques, pharmaceutiques, alimentaires et de boissons. La fonctionnalité Générer un modèle avec dépendance spatiale formule automatiquement des modèles d'écoulements turbulents isothermes et non-isothermes, et ce directement à partir des réactions chimiques, éliminant ainsi la nécessité de configurer manuellement la turbulence. Elle couple les modèles de turbulence RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) avec l'interface Transport d'espèces chimiques (et, pour les écoulements non-isothermes, avec l'interface Transfert de chaleur en milieu fluide également) et utilise par défaut le modèle Kays-Crawford pour le transport de masse et de chaleur.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montre le Constructeur de modèles avec le noeud Générer un modèle avec dépendance spatiale mis en évidence, la fenêtre de réglages correspondante et un modèle de réacteur multijet dans la fenêtre graphique.
La fenêtre de Réglages de la fonctionnalité Générer un modèle avec dépendance spatiale, montrant les réglages pour la génération d'un modèle 3D d'écoulement réactif non-isotherme dans un réacteur multijet de polymérisation.

Modèles de résultats dans les interfaces de transport d'espèces chimiques

La création de graphiques pertinents et visuellement attrayants de systèmes réactifs peut se révéler chronophage, car il y a souvent de nombreux réactifs et donc de nombreux champs de concentration à représenter. Pour gagner du temps, il existe plusieurs nouveaux Modèles de résultats dans les interfaces Transport d'espèces chimiques. Parmi ceux-ci, des modèles de réseaux de graphiques sont maintenant disponibles pour inclure jusqu'à quatre concentrations d'espèces simultanément dans la fenêtre Graphiques. Les Modèles de résultats sont disponibles pour toutes les interfaces de Transport d'espèces chimiques, indépendamment du produit complémentaire, mais sont particulièrement utiles pour les interfaces de transport multicomposants incluses dans les modules CFD, Porous Media Flow, Subsurface Flow, et Microfluidics.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant le Constructeur de modèles avec un noeud Surface mis en évidence, la fenêtre réglages correspondante, les modèles de réacteurs à plaques dans la fenêtre graphique et la fenêtre Modèles de résultats.
La fenêtre Modèles de résultats et un réseau de graphiques représentant tous les champs de concentration modélisés dans le tutoriel Fine Chemical Production in a Plate Reactor.

Tutoriels ajoutés et mis à jour

La version 6.3 de COMSOL Multiphysics® met à jour et ajoute plusieurs tutoriels au module Chemical Reaction Engineering.

NOx and Ammonia Conversion in a Dual-Bed Monolithic Reactor

Modèle de réacteur monolithique montrant la distribution de la température interne et les concentrations de NOx et d'ammoniac.
Température et concentrations d'oxydes d'azote et d'ammoniac dans un convertisseur monolithique pour l'élimination des NOx des gaz d'échappement de moteurs diesel.
Nom de l'application:
monolith_reactor
Lien de téléchargement de l'application

Boat Reactor for Low-Pressure Chemical Vapor Deposition

Un modèle de réacteur boat montrant la concentration.
Concentration de silane dans un réacteur pour le dépôt chimique en phase vapeur de silicium sur un lot de wafers.
Nom de l'application:
boat_reactor
Lien de téléchargement de l'application

Precipitation of Barium Sulfate

Quatre modèles de mélangeurs en T montrant la densité numérique.
Densité numérique de particules cristallines de différentes tailles dans des mélangeurs en T modélisés en 3D.
Nom de l'application:
barium_sulfate_precipitation
Lien de téléchargement de l'application

Liquid–Liquid Extraction

Trois colonnes d'extraction remplies d'eau montrant la vitesse de la phase continue, la vitesse de la phase dispersée et la fraction volumique de la phase dispersée.
Vitesse de la phase continue, vitesse de la phase dispersée et fraction volumique de la phase dispersée dans une colonne d'extraction liquide-liquide.
Nom de l'application:
liquid_liquid_extraction
Lien de téléchargement de l'application