کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5144442 1496865 2018 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical estimation of ultrasonic production of hydrogen: Effect of ideal and real gas based models
ترجمه فارسی عنوان
برآورد عددی تولید اولتراسونیک هیدروژن: اثر مدل های ایده آل و واقعی مبتنی بر گاز
ترجمه چکیده
بر اساس دو فرض مختلف در رابطه با معادله حالت گازها در یک حباب حفره آکوستیک، در این مقاله تولید سونوسی شیمی هیدروژن از طریق دو مدل عددی بررسی می شود که تکامل یک مکانیزم شیمیایی در یک حباب تک اشباع شده با اکسیژن را در یک نوسان چرخه آب اولین روش بر مبنای مدل ایده آل گاز طراحی شده است، در حالی که دومین بر مبنای معادله ون واروالز تأسیس شده است و هدف اصلی این است که اثر معادله حالت در نظر گرفته شده در تولید هیدروژن اولتراسونیک بازیابی شده توسط شبیه سازی در شرایط عملیاتی مختلف را بررسی کند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که حتی زمانی که روش دوم مقدار بیشتری از دما، فشار و تولید رادیکال آزاد آزاد را به دست می دهد، عملکرد هیدروژن از همین روند پیروی نمی کند. در مقایسه نتایج حاصل شده توسط هر دو مدل در مورد تولید هیدروژن، متوجه شدم که نسبت مولی هیدروژن به فرکانس و وابستگی صوتی وابسته است. استفاده از معادله ون واروالز منجر به افزایش مقدار هیدروژن در دامنه آکوستیک پایین و فرکانس های بالا می شود، در حالیکه با استفاده از مدل مبتنی بر قانون ایده آل دست برتر در تولید هیدروژن در فرکانس های پایین و دامنه های بلند آکوستیک به دست می آید.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Based on two different assumptions regarding the equation describing the state of the gases within an acoustic cavitation bubble, this paper studies the sonochemical production of hydrogen, through two numerical models treating the evolution of a chemical mechanism within a single bubble saturated with oxygen during an oscillation cycle in water. The first approach is built on an ideal gas model, while the second one is founded on Van der Waals equation, and the main objective was to analyze the effect of the considered state equation on the ultrasonic hydrogen production retrieved by simulation under various operating conditions. The obtained results show that even when the second approach gives higher values of temperature, pressure and total free radicals production, yield of hydrogen does not follow the same trend. When comparing the results released by both models regarding hydrogen production, it was noticed that the ratio of the molar amount of hydrogen is frequency and acoustic amplitude dependent. The use of Van der Waals equation leads to higher quantities of hydrogen under low acoustic amplitude and high frequencies, while employing ideal gas law based model gains the upper hand regarding hydrogen production at low frequencies and high acoustic amplitudes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ultrasonics Sonochemistry - Volume 40, Part A, January 2018, Pages 194-200
نویسندگان
, ,