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张小明 2025/12/19 16:37:02
网站开发课设,深圳宝安固戍小学网站建设,西安百度框架户,大连建设网站哪家好comsol仿真模拟气液两相化学吸收CO2(氢氧化钠溶液NaOH和MEA溶液吸收CO2)。
此案例为文献复现。打开COMSOL时总感觉这软件在考验耐心——尤其是做气液两相化学吸收这种既要管流动又要算反应的活儿。今天咱们拿文献里的NaOH和MEA吸收CO2案例开刀#xff0c;看看怎么在模型中让气…comsol仿真模拟气液两相化学吸收CO2(氢氧化钠溶液NaOH和MEA溶液吸收CO2)。 此案例为文献复现。打开COMSOL时总感觉这软件在考验耐心——尤其是做气液两相化学吸收这种既要管流动又要算反应的活儿。今天咱们拿文献里的NaOH和MEA吸收CO2案例开刀看看怎么在模型中让气泡和液滴乖乖配合化学反应。先给气相域加个层流物理场参数设置里藏着魔鬼。入口速度得按文献给的雷诺数换算比如直径2mm的上升气泡速度控制在0.1m/s左右。这里容易翻车的是湍流模型选择千万别手滑勾选了k-ε人家微通道里都是层流状态。% COMSOL物理场设置片段 model.physics.create(spf, SinglePhaseFlow, geom1); model.physics(spf).feature.create(inlet, Inlet, 1); model.physics(spf).feature(inlet).set(U0, 0.1[m/s]);反应动力学模块才是重头戏。NaOH吸收CO2是快速碱液反应得用增强因子法处理。而MEA的氨基反应要用到两阶反应式记得在化学反应接口里勾选Activity correction。有个冷知识COMSOL内置的胺液物性数据库可以直接调用别傻乎乎手动输粘度数据。扩散系数设置讲究门道看这段代码里的猫腻model.physics(ch).feature(dtt1).set(D_liquid, [1.8e-9 2.3e-9]); % CO2在NaOH和MEA中的扩散系数 model.physics(ch).feature(rs1).set(k, {0.15*exp(-4200/T) 0.08*exp(-3800/T)}); % 反应速率表达式网格划分时在气液界面处要加密建议用边界层网格配合自由四面体。见过有人用全域均匀网格结果计算了三天还没出趋势。特别注意出口边界要设成开放通道别让压力波动影响浓度场。求解器配置里有个骚操作先用稳态算出初始流场再用瞬态追踪吸收过程。时间步长别超过0.1秒不然会错过气泡变形时的传质突变。碰到不收敛就祭出辅助扫掠大法逐步增加反应速率系数。最后对比文献数据时发现CO2吸收效率总差几个百分点。检查了三遍参数发现是文献里的pH值对应浓度换算错了——原来他们用的是修正后的活度系数。改完参数重新跑曲线吻合度立马从75%飙到92%这感觉比中彩票还爽。模拟完最大的收获是气液界面处的微观涡流对传质增强效果能到30%以上这解释了工业塔器里为什么要装规整填料。下次试试把反应塔改成波形板结构说不定能挖出新成果。