Cantera-tarkvara teoreetilised alused

Cantera simulatsioonitarkvara tugineb hästi teada füüsikalistele ja keemilistele põhimõtetele. Programmi abil saab modelleerida ja analüüsida mitmesuguseid protsesse, mis hõlmavad:

• termodünaamilisi arvutusi (aine olek, energia, tasakaal);
• gaaside ja vedelike ülekandeprotsesse (soojusülekanne, massiülekanne, difusioon);
• keemiliste reaktsioonide kineetikat (reaktsioonikiirused, reaktsioonimehhanismid, tasakaal).

Cantera kasutab erinevaid matemaatilisi mudeleid, mis võimaldavad simuleerida nii lihtsamaid kui ka keerukaid inseneriprotsesse. Olulisemad mudeliklassid on:

• reaktorimudelid (näiteks nullmõõtmeline, konstantse rõhuga, ideaalgaasi või pistikvoolu reaktor);
• leegimudelid (eelsegatud laminaarne leek, difusioonileek, vastuvoolu leek);
• pinnareaktsioonide mudelid (katalüütilised pinnad, keemiline sadestamine);
• mitmefaasilised süsteemid (gaas–tahkis, gaas–vedelik jne).

Kõik need mudelid kasutavad Cantera sisemisi võrrandeid ja algoritme, et lahendada termodünaamika, ülekande ja kineetika seoseid. Tulemuseks on realistlik simulatsioon, mis kirjeldab süsteemi käitumist erinevates  tingimustes.