Моделирование электрокинетического переноса в неоднородных системах на основе LBE-алгоритмов презентация

Содержание

Цели и задачи. Разработка численной модели электрокинетического переноса в неоднородных системах на основе решёточных методов.

Слайд 1Моделирование электрокинетического переноса в неоднородных системах на основе LBE-алгоритмов
Выполнил
Магистрант кафедры

системного анализа
Ивашкевич Евгений Валерьевич
Руководитель
старший преподаватель кафедры системного анализа Скакун Виктор Васильевич
Консультант
Dr. Dzmitry Hlushkou, Max Planck Institute for Dynamics
of Complex Technical Systems

Слайд 2Цели и задачи.
Разработка численной модели электрокинетического переноса в неоднородных системах на

основе решёточных методов.


Слайд 3Актуальность задачи. Применение электрокинетических эффектов
Создание электромеханических систем на микро- и нано-

масштабах.
«чипы-лаборатории»
электроосмотические насосы
электроосмотические микшеры

Биохимический анализ сложных смесей.
Создание топливных элементов.


Слайд 4Физические основы электрокинетических явлений. Гидродинамика. Уравнение движения.
Уравнение Навье-Стокса:
Уравнение непрерывности:
(1)
(2)


Слайд 5Физические основы электрокинетических явлений. Массоперенос.
Диффузия
Конвекция
Миграция ионов в электрическом поле
Уравнение Нернста-Планка:
Уравнение

Пуассона:

(3)

(4)


Слайд 6Физические основы электрокинетических явлений. Электрический двойной слой.
Уравнение Пуассона-Больцмана:
(5)


Слайд 7Физические основы электрокинетических явлений. Электроосмос и массопередача
Электромиграция – процесс перемещение отдельных

ионов, вызванное прикладываемым электрическим полем.
Электроосмос – явление возникновения потока в жидкости, вызванный электромиграцией во внешнем электрическом поле.



Слайд 8Численные методы. Уравнение Навье-Стокса. Кинетическое уравнение Больцмана. Кинетическое BGK уравнение Больцмана.

Решеточное уравнение Больцмана. Решеточное уравнение Больцмана в силовом поле.

Кинетическое уравнение Больцмана:

Решеточное уравнение Больцмана в силовом поле:

(6)

(7)


Слайд 9Численные методы. Уравнение Навье-Стокса. Решеточное уравнение Больцмана. Определение макроскопических характеристик.


Слайд 10Численные методы. Уравнение Нернста-Планка. LCDM
Уравнение Нернста-Планка:
Решеточное уравнение Нернста-Планка:
Значение концентрации в узле

решетки:

(8)

(9)

(10)


Слайд 11Численные методы. Уравнение Пуассона. LPM
Уравнение Пуассона:
Решеточное уравнение Пуассона:
Значение потенциала в узле

решетки:

(11)

(12)

(13)


Слайд 12Моделирование электрокинетических явлений. Общий подход.


Слайд 13Моделирование электрокинетических явлений. Приближения.
Система является изотермической (в частности, энергия не выделяется

в виде тепла);
Система находится в стационарном состоянии (переходные процессы отсутствуют);
Вязкость в системе постоянна;
Диэлектрические константы не зависят от напряженности электрического поля (отсутствует поляризация);
Диэлектрические константы не зависят от плотности жидкости (отсутствуют эффекты электрострикции);

Слайд 14Моделирование электрокинетических явлений. Численная реализация решеточных алгоритмов.


Слайд 15Моделирование электрокинетических явлений. Моделируемая система. Физическое представление.


Слайд 16Моделирование электрокинетических явлений. Моделируемая система. Физическое представление. Решеточная модель D2Q9.


Слайд 17Моделирование электрокинетических явлений. Алгоритм моделирования.


Слайд 18Результаты моделирования электрокинетических явлений. Отсутствие ионов в жидкости.


Слайд 19Результаты моделирования. Массоперенос. Однородное распределение потенциала на пластинах.


Слайд 20Результаты моделирования. Массоперенос. Неоднородное распределение потенциала на пластинах.


Слайд 21Результаты моделирования. Электроосмос. Однородное распределение потенциала на пластинах. Распределение скорости EOF.


Слайд 22Результаты моделирования. Электроосмос. Неоднородное распределение потенциала на пластинах. Распределение потенциала и

концентрации ионов.



Слайд 23Результаты моделирования. Электроосмос. Однородное распределение потенциала на пластинах. Распределение скорости EOF.


Слайд 24Заключение. Выводы.
Была разработана и реализована численная модель электрокинетического переноса в неоднородных

системах на основе решёточных методов (LBM, LPM, LCDM).
Была проверена адекватность построенной модели.

Слайд 25Спасибо за внимание


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика