多孔材料分形扩散模型的Fourier-Bessel级数算法及其应用

计算物理 ›› 2008, Vol. 25 ›› Issue (3): 289-295.

多孔材料分形扩散模型的Fourier-Bessel级数算法及其应用

王晟, 马正飞, 姚虎卿

南京工业大学化学化工学院, 江苏南京 210009

收稿日期:2007-01-10 修回日期:2007-07-21 出版日期:2008-05-25 发布日期:2008-05-25
作者简介:王晟(1969-),女,江苏南京,副教授,硕士,从事传质与分离和过程模拟方面的研究,南京工业大学化学化工学院210009.

Fourier-Bessel Series Algorithm in Fractal Diffusion Model for Porous Material

WANG Sheng, MA Zhengfei, YAO Huqing

Institute of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China

Received:2007-01-10 Revised:2007-07-21 Online:2008-05-25 Published:2008-05-25

摘要/Abstract

摘要： 将Fick扩散定律的Fourier三角级数算法推广成多孔材料分形扩散模型的Fourier-Bessel级数算法,并把它应用于化学工程中吸附问题涉及的浓度分布与相对吸附量的计算中,取得一些规律性认识.由于分形扩散模型是在Fick扩散定律的基础上增加了表征微观结构的参数d_f和θ,研究多孔材料中的浓度分布与相对吸附量时,与Fick扩散定律的研究结果相比,定性上基本一致,在定量上有差别,d_f和θ对扩散传质过程的影响各有侧重,用它们可更好地描述多孔材料中的扩散过程.

关键词: 分形扩散模型, 吸附, 浓度分布, 相对吸附量

Abstract: Fourier trigonometric series algorithm used in Fick's diffusion law is extended to Fourier-Bessel algorithm in a fractal diffusion model for porous materials. It is applied to chemical engineering for computation of concentration distribution and relative adsorption. The fractal diffusion model introduces structure parameters d_f and θ Concentration distribution and relative adsorption calculated by fractal diffusion model are qualitatively consistent with those by Fick's diffusion law. d_f and θ exhibit different effects on concentration distribution of porous materials, and describe diffusion in porous materials well.

Key words: fractal diffusion model, adsorption, concentration distribution, relative adsorption

中图分类号:

O241.8

王晟, 马正飞, 姚虎卿. 多孔材料分形扩散模型的Fourier-Bessel级数算法及其应用[J]. 计算物理, 2008, 25(3): 289-295.

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