由 Edmund Dickinson 创作的所有博客

在 COMSOL Multiphysics® 中模拟表面吸附
在之前博客中,我们了解了为什么表面是具有特殊化学意义的场所,并讨论了用于描述表面反应的理论,包括在多孔介质均质模型中描述表面。本文,我们将讨论化学物质通过 吸附 吸作用附着到表面时的行为。吸附作用在许多催化和检测过程中发挥着重要作用,因此文中也会考虑如何在模型中表征化学吸附作用。

使用任意拉格朗日-欧拉方法模拟变形物体
任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法在许多模拟应用中被使用。了解帮助创建该方法的数学家,并了解如何在COMSOL Multiphysics®中使用它。

模拟多孔介质和活性颗粒床中的表面反应
在之前的博客文章中,我们讨论了表面在化学反应器中的特殊性。在本篇博客文章中,我们将讨论如何将反应器结构(如颗粒床)的表面积最大化,以及在固定床反应器具有局部几何复杂性且微观扩散很重要的前提下,我们如何简单而准确地进行模拟。

脉冲电化学加工:一个多物理场模型
脉冲电解加工是一种非接触式曲面加工方法。为了更好地理解PECM过程,研究人员选择了仿真模拟。

使用 COMSOL Multiphysics® 模拟表面反应
在生物物理学、电化学以及催化反应器设计中,研究人员和工程师会利用包含气-固和液-固界面的固体表面的特殊化学与物理性质。本文将讨论简单表面上的表面反应动力学的基础知识,以及如何用 COMSOL Multiphysics® 软件模拟表面反应。在后续博客中,我们将探讨如何描述均质多孔介质表面的质量传递和反应动力学。

模拟腐蚀分析中具有非理想连接性的电极
了解进行腐蚀分析的适当边界条件,其中电极与外部短路相连。

电化学阻抗谱:实验、模型和仿真 App
电化学阻抗谱是一种通用的实验技术,可提供有关电化学电池的各种物理和化学现象的信息。通过对相关物理过程进行建模,我们可以建设性地解释实验结果,并评估控制电池的物理量的大小。随后我们可以将模型转换成仿真 App,让更多的研究人员和工程技术人员可以进行电化学建模。本文中,我们将探讨三种不同的电化学阻抗谱分析方法:实验、模型和仿真 App。

如何模拟锂离子电池的短路
电池短路是一个糟糕的故障:电池中储存的化学能会以热能的形式损失掉,而无法为设备所用。同时,短路还会造成严重发热,这不仅会降低电池材料的性能,甚至还可能因为触发热失控而酿成火灾或者爆炸。为了消除设备中可能造成短路的潜在条件,并确保短路不会引起危险的工作状态,我们可以借助 COMSOL Multiphysics® 对锂离子电池的设计进行研究。

蛋白质吸附:间歇式反应器和空间依赖性建模
研究系统的化学动力学时,通常会使用完全混合间歇式反应器假设,并使设计的实验一直保持理想的混合条件。这种假设包括完全混合(理想釜式反应器)和非完全混合(理想塞流反应器)。然而在实际应用中,反应器很难达到理想状态,因此空间依赖性建模对于理解和优化化学反应器至关重要。下面我们将详细探讨反应器模型的开发,先从一个简单的完全混合示例开始。

混合动力和电动汽车中的牵引力从何而来?
您可能会认为自己开车很稳,但您的发动机很可能并不这么认为。每天我们都要面临像信号灯这样的路障和变速限制,这意味着我们对汽车动力传动系统的动力需求变化很大。我们希望混合动力或电动汽车的性能可以与现代汽车相提并论,比如当频繁踩油门和刹车的时候。所以,设计人员需要能以一种安全的方式实现这类目标,这其中就涉及了对电池的模拟。

建筑中的多物理场仿真
设计新建筑时,建筑师们不仅要考虑它的艺术审美性,还要兼顾结构的牢固性,所以说,建筑师们不能仅仅是艺术家。在现代建筑设计中,人们非常关注环境是否舒适以及能源效率情况。从设计概念的提出到最终定稿,其间要解决一系列的物理问题,21世纪,建筑师们或许可以转向多物理场软件来获得帮助。

糖尿病管理的电化学建模
对于糖尿病这一全球性杀手,目前还没有有效治愈手段:据世界卫生组织估计,全世界范围内有 3.5 亿的糖尿病患者,年平均死亡率在 1% 左右。幸运的是,现代医学使糖尿病患者能够管理自身的葡萄糖水平和摄入量,因此在许多国家糖尿病的威胁已大为降低。多数糖尿病患者必须全天候监测他们的葡萄糖水平,这就需要有精确的方法来测量血液中的葡萄糖浓度。对于现代传感器的设计而言,电化学方法是一个很好的选择。