Simulation de la diffusion des gaz dans les capillaires en régime de Knudsen
Simulation of Gas Diffusion in Capillaries in Knudsen's Regime
1
Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, 84156, Isfahan, Iran
2
Department of Chemistry, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3
Department of Chemistry, Azad University of Shahreza, Shahreza, Iran
Auteurs de correspondance : aryanmat@cc.iut.ac.ir faryan61@yahoo.com abbasi32@cc.iut.ac.ir ershadiali@yahoo.com
Le traitement théorique du transfert de gaz parfait sous un gradient de pression et en régime de Knudsen a abouti à la définition d une quantité appelée "fraction des particules transmises". Cette quantité définit la partie diffusée des particules par rapport au nombre total de particules qui entrent dans la voie de diffusion. Un capillaire défini par un tube cylindrique dont l'axe central est perpendiculaire à l'entrée ou à la sortie a été considéré comme la voie de diffusion (Configuration 1). Puis, la diffusion d'un gaz parfait en régime de Knudsen dans un tel tube a été simulée par une méthode de Monte-Carlo. La validité de la simulation a été déduite de la proximité des valeurs théoriques de fraction transmise avec celles obtenues par la simulation. Suite à cette validation, la diffusion de gaz parfait en régime de Knudsen a été simulée dans un tube cylindrique à sections d'entrée et de sortie obliques (Configuration 2). A partir des résultats de la simulation pour la configuration 2, le facteur de tortuosité pour cette configuration a été obtenu.
Abstract
Consideration of ideal gas diffusion under a pressure gradient and in Knudsen regime conducted to the definition of a parameter called the transported gas fraction. This fraction defines the ratio of the diffused particles to the total amount of gas entering into the diffusion path. A capillary defined by a cylindrical tube whose axis is perpendicular to the inlet or outlet (Configuration 1) was considered as the diffusion path and then the computer simulation of gas diffusion in Knudsen regime was carried out by a Monte-Carlo method. Good agreement between simulation and theoretical formulation for the transported gas fraction confirms the validity of the simulation. Following this agreement, the Knudsen diffusion in the cylindrical tube with oblique inlet or outlet (Configuration 2) was simulated. Using the simulation results for the configuration 2, the tortuosity factor for this configuration was obtained.
© IFP, 2007