Control de Totales
Beschreibung 
Las ecuaciones del sistema son para $c_1$ con
$s=0$:
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{1,0}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}j(j_{s0},c_{s0},c_0,c_{1,0})+\displaystyle\frac{2}{dl_2}D(c_{1,1}-c_{1,0})-\displaystyle\frac{1}{hd_1}D(c_{1,0}-c_{2,0})$ |
$0
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{1,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}j(j_{s0},c_{s0},c_0,c_{1,s})-j(j_{s1},c_{s1},c_{1,s},c_{2,s}))+\displaystyle\frac{1}{d^2}D(c_{1,s+1}+c_{1,s-1}-2c_{1,s})$ |
$s=n$;
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{1,n}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}(j(j_{s0},c_{s0},c_0,c_{1,n})-j(j_{s1},c_{s1},c_{1,n},c_{2,n}))+\displaystyle\frac{1}{d^2}D(c_{1,n-1}-c_{1,n})$ |
y para $c_2$ con
$s=0$:
| $$ |
$0
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{2,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}(j(j_{s0},c_{s0},c_{1,s},c_{2,s})-j(j_{s1},c_{s1},c_{2,s},c_3))+\displaystyle\frac{1}{d^2}D(c_{2,s+1}+c_{2,s-1}-2c_{2,s})$ |
$s=n$;
| $$ |
ID:(8896, 0)
Dependencia Espacial
Beschreibung 
Para el caso estacionario las ecuaciones de la parte de la solución que dependen del perimetro se obtienen de
| $\displaystyle\frac{\partial c_{1,s}}{\partial t}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}(D_{s0}(c_0-c_{1,s})-D_{s1}(c_{1,s}-c_{2,s}))+D\displaystyle\frac{\partial^2c_{1,s}}{\partial s^2}$ |
y
| $\displaystyle\frac{\partial c_{2,s}}{\partial t}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}(D_{s0}(c_{1,s}-c_{2,s})-D_{s1}(c_{2,s}-c_3))+D\displaystyle\frac{\partial^2c_{2,s}}{\partial s^2}$ |
siendo$\displaystyle\frac{d^2}{ds^2}c_{1,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}\displaystyle\frac{(D_{s0}+D_{s1})}{D}c_{1,s}-\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}\displaystyle\frac{D_{s1}}{D}c_{2,s}$y$\displaystyle\frac{d^2}{ds^2}c_{2,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}\displaystyle\frac{(D_{s0}+D_{s1})}{D}c_{1,s}-\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}\displaystyle\frac{D_{s0}}{D}c_{1,s}$
ID:(8931, 0)
Solución Perimetral
Beschreibung 
Como el vector de onda es positivo la solución es una suma de exponenciales $e^{ks}$ y $e^{-ks}$. Por otro lado, como debe ser simetrica respecto del origen en $s=0$ y continua en el otro extremo $s=\pi R$ se debe tener que la pendiente en dicho punto debe ser nula. Por ello la solución debe corresponder a un coseno hiperbolico. Si se considera el factor constante antes calculado será de la forma
$c_1(s)=c_1^0+c_1(0)\displaystyl\frac{\cosh k(\pi R - s)}{\cosh k\pi R}$
y
$c_2(s)=c_2^0+c_2(0)\displaystyl\frac{\cosh k(\pi R - s)}{\cosh k\pi R}$
donde $c_1(0)$ y $c_2(0)$ son las concnetraciones frente al hatch. Para calcular ambas concentraciones basta con reemplazar las funciones en
| $\displaystyle\frac{\partial c_{1,0}}{\partial t}=\displaystyle\frac{D_{s0}}{2\pi Rd_1}(c_0-c_{1,0})+\displaystyle\frac{2D}{l_2}\displaystyle\frac{\partial c_{1,s}}{\partial s}-\displaystyle\frac{D}{hd_1}(c_{1,0}-c_{2,0})$ |
y
| $\displaystyle\frac{\partial c_{2,0}}{\partial t}=\displaystyle\frac{D}{hd_2}(c_{1,0}-c_{2,0})+\displaystyle\frac{2D}{l_2}\displaystyle\frac{\partial c_{2,s}}{\partial s}-\displaystyle\frac{D_{s2}}{2\pi Rd_2}(c_{2,0}-c_3)$ |
Como la derivada en el origen es$\displaystyle\frac{\partial}{\partial s}c_{1,s}|_{s=0}=-k\tanh(k\pi R)$y$\displaystyle\frac{\partial}{\partial s}c_{2,s}|_{s=0}=-k\tanh(k\pi R)$las ecuaciones se pueden reinterpretar como si la cocnetración en el capilar $c_0$ es$c_0\arrowright c_0+\displaystyle\frac{D}{D_{s0}\displaystyle\frac{4\piRd_1k}{l_2}\tanh(k\pi R)$y$c_3\arrowright c_3-\displaystyle\frac{D}{D_{s0}\displaystyle\frac{4\piRd_1k}{l_2}\tanh(k\pi R)$
ID:(8933, 0)
Simulación
Modell 
Variablen
Berechnungen
Berechnungen
Gleichungen
(ID 8934)
Beispiele

brainhatch005
(ID 8763)

brainhatch007
(ID 8890)

brainhatch009
(ID 8892)

brainhatch011
(ID 8894)

brainhatch008
(ID 8891)

brainhatch010
(ID 8893)

brainhatch012
(ID 8895)
Las ecuaciones del sistema son para $c_1$ con
$s=0$:
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{1,0}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}j(j_{s0},c_{s0},c_0,c_{1,0})+\displaystyle\frac{2}{dl_2}D(c_{1,1}-c_{1,0})-\displaystyle\frac{1}{hd_1}D(c_{1,0}-c_{2,0})$ |
$0
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{1,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}j(j_{s0},c_{s0},c_0,c_{1,s})-j(j_{s1},c_{s1},c_{1,s},c_{2,s}))+\displaystyle\frac{1}{d^2}D(c_{1,s+1}+c_{1,s-1}-2c_{1,s})$ |
$s=n$;
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{1,n}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}(j(j_{s0},c_{s0},c_0,c_{1,n})-j(j_{s1},c_{s1},c_{1,n},c_{2,n}))+\displaystyle\frac{1}{d^2}D(c_{1,n-1}-c_{1,n})$ |
y para $c_2$ con
$s=0$:
| $$ |
$0
| $\displaystyle\frac{d}{dt}c_{2,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}(j(j_{s0},c_{s0},c_{1,s},c_{2,s})-j(j_{s1},c_{s1},c_{2,s},c_3))+\displaystyle\frac{1}{d^2}D(c_{2,s+1}+c_{2,s-1}-2c_{2,s})$ |
$s=n$;
| $$ |
(ID 8896)
Para el caso estacionario las ecuaciones de la parte de la soluci n que dependen del perimetro se obtienen de
| $\displaystyle\frac{\partial c_{1,s}}{\partial t}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}(D_{s0}(c_0-c_{1,s})-D_{s1}(c_{1,s}-c_{2,s}))+D\displaystyle\frac{\partial^2c_{1,s}}{\partial s^2}$ |
y
| $\displaystyle\frac{\partial c_{2,s}}{\partial t}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}(D_{s0}(c_{1,s}-c_{2,s})-D_{s1}(c_{2,s}-c_3))+D\displaystyle\frac{\partial^2c_{2,s}}{\partial s^2}$ |
siendo$\displaystyle\frac{d^2}{ds^2}c_{1,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}\displaystyle\frac{(D_{s0}+D_{s1})}{D}c_{1,s}-\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_1}\displaystyle\frac{D_{s1}}{D}c_{2,s}$y$\displaystyle\frac{d^2}{ds^2}c_{2,s}=\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}\displaystyle\frac{(D_{s0}+D_{s1})}{D}c_{1,s}-\displaystyle\frac{1}{2\pi Rd_2}\displaystyle\frac{D_{s0}}{D}c_{1,s}$
(ID 8931)
Como el vector de onda es positivo la soluci n es una suma de exponenciales $e^{ks}$ y $e^{-ks}$. Por otro lado, como debe ser simetrica respecto del origen en $s=0$ y continua en el otro extremo $s=\pi R$ se debe tener que la pendiente en dicho punto debe ser nula. Por ello la soluci n debe corresponder a un coseno hiperbolico. Si se considera el factor constante antes calculado ser de la forma
$c_1(s)=c_1^0+c_1(0)\displaystyl\frac{\cosh k(\pi R - s)}{\cosh k\pi R}$
y
$c_2(s)=c_2^0+c_2(0)\displaystyl\frac{\cosh k(\pi R - s)}{\cosh k\pi R}$
donde $c_1(0)$ y $c_2(0)$ son las concnetraciones frente al hatch. Para calcular ambas concentraciones basta con reemplazar las funciones en
| $\displaystyle\frac{\partial c_{1,0}}{\partial t}=\displaystyle\frac{D_{s0}}{2\pi Rd_1}(c_0-c_{1,0})+\displaystyle\frac{2D}{l_2}\displaystyle\frac{\partial c_{1,s}}{\partial s}-\displaystyle\frac{D}{hd_1}(c_{1,0}-c_{2,0})$ |
y
| $\displaystyle\frac{\partial c_{2,0}}{\partial t}=\displaystyle\frac{D}{hd_2}(c_{1,0}-c_{2,0})+\displaystyle\frac{2D}{l_2}\displaystyle\frac{\partial c_{2,s}}{\partial s}-\displaystyle\frac{D_{s2}}{2\pi Rd_2}(c_{2,0}-c_3)$ |
Como la derivada en el origen es$\displaystyle\frac{\partial}{\partial s}c_{1,s}|_{s=0}=-k\tanh(k\pi R)$y$\displaystyle\frac{\partial}{\partial s}c_{2,s}|_{s=0}=-k\tanh(k\pi R)$las ecuaciones se pueden reinterpretar como si la cocnetraci n en el capilar $c_0$ es$c_0\arrowright c_0+\displaystyle\frac{D}{D_{s0}\displaystyle\frac{4\piRd_1k}{l_2}\tanh(k\pi R)$y$c_3\arrowright c_3-\displaystyle\frac{D}{D_{s0}\displaystyle\frac{4\piRd_1k}{l_2}\tanh(k\pi R)$
(ID 8933)
(ID 8457)
ID:(1037, 0)
