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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張培均
研究生(外文):Chang, Pei-Chin
論文名稱:非線性化學反應系統的攪拌效應
論文名稱(外文):Stirring effects in nonlinear chemical reaction system
指導教授:牟中原---
指導教授(外文):C. Y. Mou
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:147
中文關鍵詞:巨觀混合微觀混合
外文關鍵詞:MacromixingMicromixing
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工業上的許多化學反應過程;例如:高分子聚合,化學沉澱,有機合成等,起初的兩互溶
流體由接觸經攪拌而立即反應,利用輸入反應物方式以及混合的效率,可以用來控制產物
的選擇性,產物的品質,分子量以及結晶的尺寸分佈o因此,發展描述各種混合方式及混合
效應的有效工具在工業上非常重要o
在描述混合過程時,通常分為巨觀混合與微觀混合兩大課題o在微觀混合上,我們依循
IEM-type模型的發展,提出空間平均IEM模型,可用於描述非恆定態的混合效應;在巨觀混合
上則依循區塊模型的發展,採用Tank-in-a-series模型來模擬大尺度的不均勻性,最後將此
二微觀與巨觀模型結合,來研究BZ反應系統與hydrogen-peroxide-sulfite-ferrocyanide-
hydrogen carbonate反應系統振盪態的攪拌與混合效應o研究結果發現,恆定態可因一定程
度的混合不均勻而誘發振璗行為,系統分歧過程為subcritical Hopf bifurcation,當微觀
混合更差,振璗態可經supercritical Hopf bifurcation過程轉變為恆定態o由於空間平均
IEM模型具隨機性,因此,隨機振璗行為的存在是可預期的o
非線性化學反應系統往往呈現豐富的空間結構,劇烈攪拌將使空間結構完全解體而均
勻化,但是,若攪拌的速率不足以完全破壞結構的穩定性時,反應系統會隨著攪拌產生的流
場結構與流速,形成更豐富的空間結構o我們利用反應-擴散方程式與漩渦流場的耦合,由
A+B=0反應系統與Gray-Scott反應系統,來探討這個問題,結果發現,在攪拌流場的驅動下,
非線性反應-擴散系統的空間結構不僅更豐富,而且隨流速有結構的分化現象,研究亦發現,
在相同的系統參數下,可以存在不同的空間結構o
Reactions of nonlinear chemical system often involve initial contact of
two miscible fluids upon mixing. The mixing efficiency could alter the system
dynamics, for example, chemical selectivty and product quality.
The effects of mixing is usually discussed in term of micromixing and
macromixing. Random Replacement IEM model could be applied in imperfect
micromixing. Tank-In-Series model then can be applied in imperfect macromixing.
We proposed a new model that combine the Tank-In-Series model and Random
Replacement IEM model for investigating the situation with both imperfect
micromixing and macromixing. Two chemical oscillation model systems are
simulated, the Oregonator of BZ reaction system and pH oscillator of hydrogen
peroxide-sulfite-ferrocyanide-hydrogen carbonate reaction system.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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