A coupled transport model for water splitting within a porous metal oxide thermochemical reactor using the random walk particle tracking method

تقسیم آب با استفاده از فرایندهای حلقه ای مبتنی بر آهن یک روش امیدوار کننده برای تولید هیدروژن خلوص بالا است. واکنش های اکسیداسیون و واکنش های ناپایدار، در داخل سطوح بالا، سازه های متخلخل پایدار را به عنوان واکنش جامد انجام می دهند. روش پیاده روی تصادفی برای شبیه سازی واکنش شیمیایی و انتقال گونه ها مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا قادر به حرکت سینتیک واکنش های شدید و تنش های پراکندگی هیدرودینامیکی است که ناشی از نوسانات سرعت خورشید است. فرمول اصلی راه رفتن به صورت تصادفی به دلیل تغییرات چگالی فله و اصطلاحات منبع به دلیل واکنش شیمیایی به حساب می آید. معادله انتقال گونه ای به صورت معادله فوکر-پلانک دوباره تولید می شود و مسیرهای ذرات مایع با حل یک معادله لانژین مناسب است که دارای تغییرات مکانی در تراکم فله و تانسور پراکندگی است. اصطلاح منبع، با تغییر ترکیب ذرات مایع بر اساس سینتیک واکنش، به حساب می آید. رویکرد توسعه یافته برای هر یک از اصطلاحات جدید در مقایسه با راه حل های دقیق و یا راه حل های بسیار متناقض محدود، معتبر است. در نهایت، یک مدل جدید همراه برای جریان سیال فله، حمل و نقل گونه و واکنش شیمیایی در رسانه های متخلخل توسعه داده شده است و برای شبیه سازی یک رآکتور تقسیم آب مقیاس با یک ساختار ثابت بستر آهن متخلخل سیلیکا متصل شده است. توافق عالی با سرعت تولید هیدروژن تولید شده در شرایط عملیاتی مختلف بدست می آید.