مدل تعادل جمعیت (PBM)

 Population balance model (PBM) چیست؟

مدل تعادل جمعیت (‏PBM)‏یکی از مفاهیم پدیده‌شناسی جمعی است. این مفهوم زمانی به کار می‌رود که اجزا یا ذرات در فضای حالت حرکت می‌کنند و یا در طول فرایندهای تولد و مرگ، ذرات فعلی نابود می‌شوند و ذرات جدید تولید می‌شوند. ​

کاربرد اصلی این مدل مربوط به جریان‌هایی است که شامل فاز دوم با توزیع اندازه خاص هستند. توزیع اندازه ذره، شامل ذرات جامد، حباب‌ها، قطرات و غیره، می‌تواند به دلیل انتقال درون سیال پایه و یا به دلیل وقوع واکنش‌های شیمیایی در یک سیستم چند فازی، تکامل یابد. فرآیندهای تکاملی شامل هسته بندی، رشد، تجمع، و فروپاشی هستند. ​

برای مثال، یک فرآیند بارش را در نظر بگیرید. این فرآیند مربوط به تشکیل ذرات جامد از محلول مایع است و شامل چندین فرآیند از جمله هسته بندی، رشد، تجمع، شکست و غیره است. این فرایندها تعداد ذرات خاص را افزایش یا کاهش می‌دهند. اندازه. بنابراین می‌توان گفت که PBM به معنای تعادل در تعداد ذرات با یک حالت خاص است (‏برای مثال، اندازه ذرات در مثال)‏.

کاربرد PBM

ذرات PBM در موضوعات مختلفی از جمله فرایندهای تبلور، واکنش‌های ته‌نشینی، ستون‌های حبابی، اسپری‌ها، پلیمریزاسیون با بس‌تر سیال، دانه‌بندی دانه، امولسیون مایع – مایع، جریان‌های آئروسل، متالورژی لیچینگ، استخراج مایع – مایع، پراکندگی گاز – مایع، واکنش‌های مایع – مایع، زیست‌شناسی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد معادلات Population Balance

یک معادله PBM برای توصیف تغییرات تراکم جمعیت یا ذرات در جریان‌های چند فازی شامل توزیع اندازه مورد نیاز است. این معادله تعادل معمولا به عنوان معادله PBM شناخته می‌شود. در حقیقت در جریان‌های چند فازی با توزیع ذرات و معادلات تعادل مومنتوم، جرم و انرژی، معادله تعادل جمعیت نیز باید حل شود. ​

معادلات تعادل جمعیت در شاخه‌های مختلف علوم مدرن (‏عمدتا مهندسی شیمی)‏ تعریف شده‌اند. این معادلات تکامل تدریجی ذرات و حرکت جمعیت ذرات را توصیف می‌کنند. به عبارت دیگر، این معادلات تعریف می‌کنند که چگونه جمعیت ذرات منفرد در طول زمان در مجموعه‌ای از خواص ترموفیزیکی متمایز رشد می‌کنند. این معادلات شامل مجموعه‌ای از معادلات دیفرانسیل جزیی – انتگرالی (‏PDE)‏ می‌باشند که هر کدام رفتار می‌دانی یک جمعیت از ذرات را براساس رفتار هر ذره مستقل در حالت موضعی نشان می‌دهند. ​

خدمات Population Balance شرکت پردازشگران سیال و سازه مهر 

با چندین سال تجربه شبیه‌سازی طیف گسترده‌ای از مشکلات در زمینه‌های مختلف CFD با استفاده از نرم‌افزار Fluent، تیم پردازشگران سیال و سازه مهر آماده ارائه خدمات مدل‌سازی، مش بندی و شبیه‌سازی گسترده است. سرویس‌های شبیه‌سازی برای مدل PBM به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

• شبیه‌سازی CFD سینتیک توزیع فرآیندهای تجزیه پلاستیک
•  شبیه‌سازیCFD  فرآیندهای تبلور
• شبیه‌سازی CFD ستون استخراج مایع – مایع
•  شبیه‌سازی انتقال فوم در محیط متخلخل
•  شبیه‌سازی CFD چند فازی (‏هسته بندی، مخلوط …)‏
• شبیه‌سازی CFD پراکندگی گاز – مایع و واکنش مایع – مایع …
• …

شما میتوانید محصولات مرتبط با مقوله شبیه‌سازی تعادل جمعیت را در فروشگاه آموزشی پیدا کنید.

خدمات ما به موضوعات ذکر شده محدود نمی‌شود، و پردازشگران سیال و سازه مهر آماده انجام پروژه‌های مختلف و چالش برانگیز در زمینه مدل‌سازی تعادل جمعیت است که توسط مشتریان ما سفارش داده شده‌است. ما حتی انجام شبیه‌سازی CFD برای هر طرح انتزاعی یا مفهومی که در ذهن خود دارید را قبول می‌کنیم تا آن‌ها را به واقعیت تبدیل کنیم و حتی به شما کمک کنیم تا به بهترین طراحی برای آنچه که ممکن است تصور کرده باشید برسید. شما می‌توانید از مشاوره متخصص پردازشگران سیال و سازه مهر به صورت رایگان بهره ببرید و سپس سفارش دهید که پروژه شما شبیه‌سازی و آموزش داده شود.

شما با برون سپاری پروژه خود به پردازشگران سیال و سازه مهر به عنوان یک فریلنسر مستقل شبیه‌سازی CFD، نه تنها فایل‌های منبع پروژه مربوطه را دریافت خواهید کرد (‏هندسه، مش، داده های مسئله، …)‏، بلکه یک ویدئوی آموزشی گسترده ارائه خواهد شد که نشان می‌دهد چگونه می‌توانید هندسه، مش، و تنظیمات مورد نیاز (‏پیش‌پردازش، پردازش و پس پردازش)‏را در نرم‌افزار ANSYS Fluent خودتان ایجاد کرده و تعریف کنید.