电化学模块更新

COMSOL Multiphysics® 5.6 版本为“电化学模块”的用户引入了迭代求解器的自动生成、新的线性化 选项以及用于进一步分析多孔电极的新特征。请阅读以下内容,进一步了解这些电化学更新。

迭代求解器的自动生成

迭代几何代数多重网格 求解器现在由研究步骤节点自动生成(但是,默认情况下仍将使用直接 求解器)。启用其中一个迭代求解器可以减少大型仿真的内存使用量和计算时间。

电极动力学中浓度依赖性的线性化

新的线性化 选项可以在计算负数的幂时规避问题,从而改善了非单元反应阶的动力学。将平衡电位的能斯特方程与交换电流密度的质量作用定律集总多级 结合使用时,在三次电流分布 接口的电极反应多孔电极反应 节点中可以使用这一特征。创建新模型时,默认情况下会启用新的线性化 选项,所有具有能斯特方程和质量作用定律或集总多级动力学选项的教学案例都将使用该选项。

高导电性多孔电极

大多数电化学接口中都提供了新的高导电性多孔电极 域节点,可用于在电子导体电极相中具有高电导率的多孔电极。它用全局变量代替电极电位的空间变量,从而减少了问题的自由度数。

新的“多孔介质”特征

新版本新增处理多孔介质的新特征,用于定义不同的相:固体、流体和静止流体。在多孔介质传热 接口中,多孔介质 特征用于管理材料结构,并为每个相流体多孔基体 和(可选)静止流体 提供专用的子特征。这个新的工作流程更加清晰,并改善了用户体验。它还以更自然的方式促进多孔介质中的多物理场耦合。与水分输送多孔介质流动 接口结合使用时,多孔介质传热改进支持对多孔介质中的非等温流动和潜热存储进行建模。

以下模型使用了这一新设置:

稀物质传递的多孔介质特征得到改进

多孔介质中的稀物质传递 接口得到改进,以使用新的多孔介质 节点。多孔介质中的稀物质传递 接口中添加了两个新的域特征:多孔介质非饱和多孔介质 节点。您可以使用新的多孔介质 节点为多孔介质中的多个相指派材料属性,其中具有专用的选项来定义液体、气体和多孔基体的属性。您可以在活性炭芯陶瓷滤水器教学案例中看到此功能的应用演示。

COMSOL Multiphysics 5.6 版用户界面的特写视图,显示了“多孔介质中的稀物质传递”设置,“图形”窗口中显示陶瓷滤水器滤棒模型。 演示更新的多孔介质特征 陶瓷滤水器滤棒中的污染物浓度。