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第9卷第5期
格子Boltzmann的质量传输/扩散和表面反应过程

朱塞佩·德·普里斯科和肖文珊

Commun公司。计算。物理。,9(2011),第1362-1374页。

在线发布:2011-05

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  • 摘要

具有化学反应的多组分流动是不同的工业应用:反应注射成型的混合室(RIM)机器;柴油机碳烟颗粒与多孔陶瓷相互作用的动力学颗粒过滤器;多孔介质中的反应传输;生物化学过程涉及酶催化动力学。在所有这些情况下,质量扩散/对流和壁或组分之间的体积化学相互作用起着重要作用。本文强调扩散/对流/反应机制的重要性在生物化学过程中使用晶格玻尔兹曼(LB)技术。这个我们研究扩散/对流/反应机制的生物应用是AI-2生物合成的quorum-sensing途径,该分子允许细菌对宿主免疫系统发起协同攻击(详见[9,10]生物应用的详细信息)。总的目标是创造一种用于筛选潜力的微设备抑制AI-2生物合成的药物。迈克利斯·蒙顿饱和动力学模型是在反应面上实现的,结果用两个表示无量纲数:Damkohler(Da)和Peclet(Pe)数。对于高Pe数反应物在反应表面转化为产物的过程很小,但产品总流量高;此外,转换的快速饱和产物的反应物为高Da数。设置Pe的权衡和Da数取决于具体的应用和在微器件(例如探测器的灵敏度、反应物的成本)。

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具有化学反应的多组分流动是不同的工业应用:反应注射成型的混合室(RIM)机器;柴油机碳烟颗粒与多孔陶瓷相互作用的动力学颗粒过滤器;多孔介质中的反应输运;生物化学过程涉及酶催化动力学。在所有这些情况下,质量扩散/对流和壁或组分之间的体积化学相互作用起着重要作用。本文强调扩散/对流/反应机制的重要性在使用Lattice Boltzmann(LB)技术的生物化学过程中。这个我们研究扩散/对流/反应机制的生物应用是AI-2生物合成的quorum-sensing途径,该分子允许细菌对宿主免疫系统发起协同攻击(详见[9,10]生物应用的详细信息)。总的目标是创造一种用于筛选潜力的微设备抑制AI-2生物合成的药物。迈克利斯·蒙顿饱和动力学模型是在反应面上实现的,其结果显示为两个方面无量纲数:Damkohler(Da)和Peclet(Pe)数。对于高Pe数反应物在反应表面转化为产物的过程很小,但产品总流量高;此外,转换的快速饱和对于高Da数,获得产物的反应物。设置Pe的权衡和Da数取决于特定的应用程序和微器件(例如探测器的灵敏度、反应物的成本)。

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具有化学反应的多组分流动是不同的工业应用:反应注射成型的混合室(RIM)机器;柴油机碳烟颗粒与多孔陶瓷相互作用的动力学颗粒过滤器;多孔介质中的反应输运;生物化学过程涉及酶催化动力学。在所有这些情况下,质量扩散/对流和壁或组分之间的体积化学相互作用起着重要作用。本文强调扩散/对流/反应机制的重要性在生物化学过程中使用晶格玻尔兹曼(LB)技术。这个我们研究扩散/对流/反应机制的生物应用是AI-2生物合成的群体感应途径,AI-2是一种允许细菌对宿主免疫系统发起协同攻击(详见[9,10]生物应用的详细信息)。总的目标是创造一种用于筛选潜力的微设备抑制AI-2生物合成的药物。迈克利斯·蒙顿饱和动力学模型是在反应面上实现的,其结果显示为两个方面无量纲数:Damkohler(Da)和Peclet(Pe)数。对于高Pe数反应物在反应表面转化为产物的过程很小,但产品总流量高;此外,转换的快速饱和产物的反应物为高Da数。设置Pe的权衡和Da数取决于具体的应用和在微器件(例如探测器的灵敏度、反应物的成本)。

朱塞佩·德·普里斯科和肖文珊。(2020). 格子Boltzmann的质量传输/扩散和表面反应过程。计算物理中的通信.9(5).1362-1374.doi:10.4208/cicp.021009.241210s
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