Abstract
本研究是以球形粒子任意排列與堆積成多孔性薄膜之結構物，採用皮爾森隨機行走理論(Pearson Random Walk Theory)模擬流體分子在此多孔性薄膜中之運動，並利用第一通過時間理論(First Passage-Time Theory)計算分子在各相移動的路徑與移動時間的關係，以求出此多孔性物質的擴散控制反應速率(Diffusion-Controlled Reaction Rate)、有效擴散度(Effective Diffusivity)及有效導熱度(Effective ThermalConductivity)。為了模擬真實情況，我們採用的球形粒子的粒徑為一個多徑分佈形式，並假設粒徑分佈形式為正常分佈(Normal Distribution)或對數正常分佈 (Log-Normal Distribution)，再利用任意連續加入法(Random Sequential Addition)與蒙地卡羅法(Monte Carel Method)改變球形粒子堆積的結構。對於多孔性薄膜之結構，則使用皮克數(Pecletnumber)來描述其不同的排與堆積結構，並探討不同的皮克數所堆積的薄膜結構與擴散控制反應速率、有效擴散度與有效導熱度的相關性。由於數學結構上的相似性與類比性，對於擴散控制反應速率、有效擴散度與有效導熱度的計算，其模擬的過程是類似且循序漸進的。因此在探討的過程中，可先從最簡單的問題-求解擴散擴散反應速率開始，以判斷結果的正確與否，再以相同的架構模式，對於更複雜的有效擴散度與有效導熱度問題進行研究與探討。本研究目的是改變粒徑分佈曲線參數(平均粒徑、粒徑標準差)，在不同參數下，變化球形粒子堆積結構，並探討不同結構對擴散控制反應速率、有效擴散度、有效導熱度的影響。