案例下载包括了 COMSOL Multiphysics® 涉及电气、力学、流体和化工等各个领域的案例和教程,是您开始建模工作的绝佳起点。

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电化学阻抗谱 中文

电化学阻抗谱 (EIS) 是电分析中的一种常用技术。用于研究电化学系统中的谐波响应。在工作电极上施加一个小型正弦振荡,分析频域中产生的电流。 阻抗的实部和虚部提供了电池中动力学和质量传递属性,以及通过双电层电容的面属性的信息。 此 App 可用于理解 EIS 图、奈奎斯特图和波特图。其中可以改变本体浓度、扩散系数、交换电流密度、双电层电容以及最大和最小频率。

局部腐蚀 中文

本例对镁合金中两相之间的电化学腐蚀建模,分析横截面微观结构。模型公式中的一个重要特征是使用一个边界表示水平集函数项来描述电极表面的阳极区和阴极区。

扩散双电层

电极-电解质交界面存在一个空间电荷薄层,称为扩散双电层。这一区域无法保持电中性。在模拟电化学超级电容器和纳米微电极这样的器件时,双电层是研究的重点。

本教程显示如何将 Nernst-Planck 方程与泊松方程耦合,以根据 Gouy-Chapman-Stern 模型描述扩散双电层。

此仿真 App 中包含两个电极,由此扩展了简单的示例。其中还考虑了法拉第(电荷传递)电极反应。还求解了一个附加方程来确保电荷的总体守恒。

循环伏安法 中文

循环伏安法是研究电化学系统的一种常见的分析技术。其中,对工作电极和参考电极之间的势差在启动电势与最高电势之间进行来回线性扫描。电流-电压波形图称为伏安图,给出了电解质的反应和质量传递属性的相关信息。

此 App 的目的是演示并模拟循环伏安法的使用。可以改变两种物质的本体浓度、传递属性、动力学参数以及循环伏安法的设置。

镀锌铁钉 中文

本例显示如何先建立一个电解腐蚀池来对稳态二次电流分布问题建模,然后显示如何将其扩展,添加质量传递,对三次电流分布建模。 几何结构为二维轴对称。

橙子电池 中文

本三维模型显示如何模拟一个由橙子和两根金属钉构成的电池(腐蚀电池)。首先求解稳态电化学电流,然后通过第二个扩展的瞬态研究,对电解液中金属离子的溶解和传递过程建模。

微盘电极的伏安曲线

电分析中常用微电极,因为它可以在极小的电极材料范围内提供较高的电流密度。微电极的扩散时间尺度很短,意味着可以精确地得到稳态测试结果,所以本例采用稳态分析。 本例模拟 10um 半径的微电极的伏安特性。

钢筋混凝土中钢的阴极保护 中文

本例对混凝土中钢筯的阴极保护建模。考虑钢筯表面的三个不同的电化学反应。在混凝土域中对电荷和氧传递建模,其中电解液电导率和氧扩散率取决于含湿量。研究了湿度不同时的腐蚀电流。

石油钻井平台通过牺牲电极进行腐蚀保护

本例模拟了石油钻井平台通过铝牺牲电极的腐蚀保护系统。无限元域用于描述海洋的无限扩展。

船壳阴极保护 中文

这个船壳外加电流阴极防护(Impressed Cathodic Current Protection,简称 ICCP)App 演示了如何使用仿真软件对三维阴极保护系统建模。嵌入式模型包含了腐蚀建模的标准特征,如电解质电荷传递、限制电流密度的电极动力学以及使用参考电极的电位控制。 此 App 模拟了海军舰艇的 ICCP。在 ICCP 中,一个激活的阳极电极用于抑制受保护金属上的阴极电流,降低表面的势能,从而防止腐蚀的发生。 通过监控受保护金属体的势能,将其与受保护体附近的参考电极相比较,实现对抑制电流的大小进行控制的目的。在该 App 中,可以更改参考电极以及系统的其他重要的电化学属性。

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