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本教学案例使用“黑匣子”方法，基于少量集总参数来定义电池模型，其中假设电池电极的内部结构或设计以及材料选择都未知。 模型的输入为电池容量、初始荷电状态 (SOC)、开路与 SOC 的关系以及负载循环实验数据。 ... 扩展阅读
在烃加工中，我们通常会观察到固体催化剂表面上的碳沉积，这一过程存在的一个问题是碳沉积物会影响催化剂的活性，并阻碍气体流过催化剂床。 本例研究甲烷在催化剂作用下产生热分解，生成氢和固体碳的过程 ... 扩展阅读
碳化硅 (SiC) 外延炉是专为生产和制备 SiC 外延片而设计的核心设备。本示例模型演示基于物理气相传输 (PVT) 法制备 SiC 外延片的过程。通过感应线圈加热 SiC 粉末，当温度达到特定值后，粉末开始升华 ... 扩展阅读
镁 (Mg) 作为一类可降解的金属生物材料，因其出色的特性在生物医学领域受到广泛的关注。 本模型模拟镁合金支架在血管中的溶解过程。考虑到圆周对称性，模型仅使用了实际几何结构的十二分之一。 第一个研究使用“水平集 ... 扩展阅读
硅 (Si) 是一种具有高容量的材料，因此常被添加到锂离子电池负极的石墨中使用。 由于锂-硅插层反应的平衡电位取决于电极的充放电历史，所以，硅-石墨混合电极可能表现出明显的热力学电压滞后（“路径依赖”）。 ... 扩展阅读
锂离子电池电极材料中产生扩散应力的原因可能是锂嵌入主材料颗粒期间成分不均匀。由于电极主体材料在充放电过程中会产生显著的体积变化，因此这些应力非常重要。累积的结构变化会以颗粒开裂的形式导致电极失效 ... 扩展阅读
铜电解沉积是通过使外部电流通过电解池并使用不溶性阳极从电解质溶液中提取铜并将其沉积在阴极表面的过程。在此过程中，阳极表面产生氧气泡，导致阳极和阴极表面之间有较大的回流区，这需要两相流建模。 在此模型中 ... 扩展阅读
在聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 中，阴极会产生水。同时，电池通过进气的气流供应水蒸气，以维持聚合物电解质膜的湿润状态。 当气相中水的分压超过蒸汽压时，就会凝结成液态。这种水的凝结可能是由于阴极产生水蒸气 ... 扩展阅读
氯碱离子交换膜法是工业电解中最常用的工艺之一，每年生产约 4000 万公吨氯和烧碱。氯主要用于生产氯乙烯单体，氯乙烯单体又用于生产聚氯乙烯 (PVC)。在过去的十年中，随着膜本身的改进，膜-电池技术中的电流密度显著增大 ... 扩展阅读