傳質過程
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
傳質過程的視頻教程
Ansys Fluent從零基礎到熟練掌握系列課（二）多孔介質
工作年限：8年 華南理工大學 化學工程 碩士 曾就職Ansys代理商的流體技術支持，現就職某上市公司的流體高級工程師 主要涉及流動過程，傳熱傳質，多孔介質，組分傳輸等方面，也對可壓縮流動，燃燒，旋轉機械等方面有一定認知。
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Ansys Fluent從零基礎到熟練掌握系列課（十三）Fluent實現雙向流固耦合
工作年限：8年 華南理工大學 化學工程 碩士 曾就職Ansys代理商的流體技術支持，現就職某上市公司的流體高級工程師 主要涉及流動過程，傳熱傳質，多孔介質，組分傳輸等方面，也對可壓縮流動，燃燒，旋轉機械等方面有一定認知。
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Ansys Fluent從零基礎到熟練掌握系列課（九）旋轉機械
工作年限：8年 華南理工大學 化學工程 碩士 曾就職Ansys代理商的流體技術支持，現就職某上市公司的流體高級工程師 主要涉及流動過程，傳熱傳質，多孔介質，組分傳輸等方面，也對可壓縮流動，燃燒，旋轉機械等方面有一定認知。
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傳質過程的實例教程
wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>微槽道熱管</strong></p><p><strong>典型應用案例</strong></p><p>■ <strong>航天器熱管相變冷卻</strong></p><p>熱管相變傳熱的物理過程復雜，涉及兩相流動、換熱、傳質等現象，為時間與空間多尺度兩相流形態。軟件采用高效的Lee模型進行蒸發、冷凝現象的計算，多相流模型采用均相模型，可以模擬相變熱管的熱傳遞全過程。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DiatVJSFZEtQfibx9PDTxr9JaU6DnrhCI4MWq59ibNsWbnQuclQicuuRfHkgSehP2Ay4rTIIU1NtQiaPexWl8kO55Vg/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p>■ <strong>蒸發器部件仿真中的應用</strong></p><p>軟件通過模擬蒸發器內的毛細壓力模型和沸騰模型，分析了蒸發器在不同工況下的性能表現，并驗證了冷凝器內蒸汽冷凝過程受多種因素影響，為蒸發器和冷凝器的設計和優化提供了有力支持。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DiatVJSFZEtRJnFFzMLhL6Pp1ro6zDXhgE9NUfu1ICtia4oNMM0C7xw38avHGxdFw00xwlRoYOGklibadukoQFJzQ/640?
展開 最初，容器內的水(初相)的溫度接近沸點(372k)，容器底壁的中心部分的溫度為573 K，高于沸點。由于熱傳導作用，在超過飽和溫度(373K)時，近壁流體的溫度將升高。同時考慮浮力的作用，蒸汽泡會形成并上升，形成一種類似于氣泡柱的模式，蒸汽從頂部逸出，水在容器內循環。
使用UDF定義熱源，總歸需要定義三個源項
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專業的熱管模擬仿真模塊
HeatPipePro是專用于熱管內部流動、傳熱和傳質仿真的模塊。它能夠精確分析熱管中的吸液芯毛細驅動流動問題，揭示流體在微小通道中的流動機制；能夠有效處理吸液芯表面的兩相相變問題，準確模擬液體蒸發和氣體冷凝過程；能分析冷凝器內部壁面的冷凝問題，評估冷凝效率和冷凝液分布；能夠全面分析整個熱管回路的工作狀態，預測其在不同工作條件下的性能表現，為熱管產品的研發提供有力支持。
功能特點
采用可壓縮兩相流模型處理熱管內部壓力、溫度變化條件下的流體問題。
多孔介質模型和毛細力模型耦合使用,保證了毛細芯內兩相流動的順利進行。
沸騰冷凝相變模型可以準確描述熱管內部相變問題。
可對整個熱管系統進行仿真,通過分析不同設計參數(充液率、幾何尺寸等)計算結果,實現產品優化設計。
微槽道熱管
典型應用案例
航天器熱管相變冷卻
熱管相變傳熱的物理過程復雜，涉及兩相流動、換熱、傳質等現象，為時間與空間多尺度兩相流形態。軟件采用高效的Lee模型進行蒸發、冷凝現象的計算，多相流模型采用均相模型，可以模擬相變熱管的熱傳遞全過程。
蒸發器部件仿真中的應用
軟件通過模擬蒸發器內的毛細壓力模型和沸騰模型，分析了蒸發器在不同工況下的性能表現，并驗證了冷凝器內蒸汽冷凝過程受多種因素影響，為蒸發器和冷凝器的設計和優化提供了有力支持。
展開 基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析 ￥3000
</p><p>該數學模型相比實際過程做出了如下假設：</p><p>1） 沒有氣相生成</p><p>2） 電解液內的傳輸過程符合濃溶液理論</p><p>3） 沒有副反應發生</p><p>4） 電荷轉移反應符合Bulter—Volmer方程</p><p>5） 電解液中離子物種的傳輸僅通過擴散與電遷移進行（即不考慮對流）</p><p>6） 電極活性物質由大小均勻的球形顆粒組成</p><p>7） 電極的體積變化忽略不計，電極具有恒定的孔隙率</p><p>8） 忽略雙電層電容的影響</p><p>9）假設集流體的電導率無限大（實際模型可考慮不添加集流體）</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/xbVJrEStYBgq5qkko5HjhT.png"></p><p> </p><p> </p><p> </p><p>在模型中存在以下過程：</p><p>1） 正負極活性材料顆粒內部的鋰離子固相擴散過程</p><p>該過程是鋰離子在固體顆粒內部的傳質過程，利用Fick第二定律描述，傳質過程進行的快慢與固相擴散系數與固相鋰離子濃度梯度有關。</p><p>2） 正負極活性材料顆粒表面發生的電化學反應過程</p><p>與假設中一致，該過程采用Bulter—Volmer方程描述，該方程是局部電流密度與交換電流密度和過電勢之間的關系，其中，交換電流密度與固相鋰離子濃度，液相鋰離子濃度和電化學反應速率常數有關。注意：該過程非常重要，是連接電解液與電極活性材料之間的橋梁，僅發生在電解液與電極活性材料顆粒的界面（顆粒表面）上。
展開 基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析 ￥2500
;quot; width=&amp;amp;amp;amp;amp;quot;554&amp;amp;amp;amp;amp;quot; data-original=&amp;amp;amp;amp;amp;quot;https://pic3.zhimg.com/v2-321180b35977e11844e7b50f818fa06a_r.jpg&amp;amp;amp;amp;amp;quot;/&amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;</p><p> </p><p>在模型中存在以下過程：</p><p>1） 正負極活性材料顆粒內部的鋰離子固相擴散過程</p><p>該過程是鋰離子在固體顆粒內部的傳質過程，利用Fick第二定律描述，傳質過程進行的快慢與固相擴散系數與固相鋰離子濃度梯度有關。
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傳質過程的最新內容
在面對復雜流動及傳熱傳質分析問題的過程中，Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應對各種求解需求。因此，Ansys Fluent 在技術研發過程中，可利用其高效準確的分析能力，大幅度減少物理樣品制作過程、試驗驗證過程以及這期間產生的各種費用成本，真正實現仿真驅動創新的目的。
案例旨在通過CFD數值模擬方法，深入研究文丘里洗滌器內部的復雜氣液固多相流動和傳質過程，精確預測其除塵效率，為優化設計和安全分析提供理論依據。
基于ANSYS Fluent軟件，采用計算流體動力學（CFD）方法對文丘里洗滌器的除塵過程進行了數值模擬研究。模擬采用了歐拉-拉格朗日框架，將氣相（空氣）處理為連續介質，并利用離散相模型（DPM）追蹤粉塵顆粒（TiO?）的運動。
在這些部件的微流動通道中，會發生傳熱和傳質過程，可以通過使用多相流來增加傳熱和傳質的過程。更進一步地深入探索兩相流機理特性，如界面拓撲結構和壓降等方面，可以進一步提高微流動工程應用部件性能的重要控制參數的合理性。
近年來，CMFD技術在工業界和學界的應用越來越多，CMFD方法中的自由表面跟蹤方法如今已成為商業軟件中不可或缺的重要組成部分。
參考案例-多相流體-離散多相：翼型結冰
· 燃料電池汽車 (FCEV)：模擬燃料電池堆內部的化學反應、流動、傳質和傳熱過程，是燃料電池設計的核心工具。
參考案例-電化學-固體氧化物燃料電池
· 自動駕駛與傳感器清潔：模擬激光雷達、攝像頭等傳感器表面的污染情況，并設計高效的清潔噴嘴。
Ansys Fluent 的多物理場仿真能力有效解析了氣液分布、液相流速及氣泡尺寸對傳質過程的影響機制，為旋流解吸裝備的結構優化與工業場景中溶解性氣體高效脫除提供了基于數值仿真的理論依據與技術路徑。
</p><p><strong>其中流場仿真工況包括：</strong>常規的流動換熱，共軛換熱，多孔介質，自適應網格，表達式expression，多相流（VOF，mixture，eulerian），運動過程（動網格及重疊網格），輻射傳熱，傳質過程，伴隨求解，fluent自帶參數化及流固耦合等內容。
通過Cradle CFD軟件，模擬空氣-水界面的傳質過程，并考慮湍流效應，采用SST k-ω湍流模型優化計算精度。模型中設置了三維和準二維兩種網格方案，通過對比發現，準二維模型在保持精度的同時，計算效率提升近百倍（計算時間僅為三維模型的1/100），顯著降低了仿真成本。
IST 網格技術的應用，在簡化網格劃分流程的同時，顯著提升了共軛換熱計算精度，確保對電池熱管理中復雜傳熱傳質過程的準確模擬。
2. 硬件適配性強：其前處理過程對硬件性能要求較低，普通辦公筆記本或臺式機即可處理一億以上網格的復雜算例，有效降低了企業的仿真計算成本，提高了軟件的普及性和易用性。
3.
但是從曝氣器中充入生化反應池中的氧氣并不是直接就能與微生物、有機物發生生化反應的，而是先有一個“傳質”的過程。
積鼎CFD仿真分析技術能夠全面模擬流體流動、傳質及化學反應過程，準確預測反應程度、污染物去除效率及關鍵參數變化。基于模擬結果，工程師可調整反應條件，如反應時間與反應物濃度，從而顯著提升化學處理效果，確保污水中有害物質得到更高效清除，滿足日益嚴格的排放標準。
生物處理：深度優化，促進微生物代謝
生物處理作為污水處理的核心環節，依賴于活性污泥反應器與生物膜反應器的微生物代謝作用。
