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&关于菲克第二定律中的数学求解问题!
关于菲克第二定律中的数学求解问题!
作者 zhycfb2009
关于菲克第二定律中的数学求解问题!
通常菲克第二定律中的扩散系数不随浓度变化可视为常数。如果跟浓度变化
有关其表达式为(如图):
这种表达式可以求解吗?
偏微分方程一般很难求解,只有非常特殊的函数才能够得到解析解,一般是求数值解。
所给的式子里,有两个函数D和C,因而很难解出来。
如果扩散系数跟浓度变化有关,则是一种非线性方程,具体的解析解是很难求得的,估计也应该有近似解。
可以用扩散理论中的俣野的方法求扩散系数!
根据Fick第二定律建立萃取传质速率方程[21-22],其方程如式(2)所示:
式中, -蓝莓颗粒内部花青素组分浓度, -为组分的扩散距离, 为萃取时间。
初始条件: , , -颗粒表面浓度
边界条件: , ,则
式中 -蓝莓颗粒内部花青素的平均初始浓度, -蓝莓颗粒半径, -主体溶液的浓度, -主体溶液的体积。通过变量变换、边界条件和分离求解得到提取液中组分的浓度和萃取率的数学表达式:
求助解这个方程,
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