رابط معادلات نرنست-پلانک-پواسون

View Categories

رابط معادلات نرنست-پلانک-پواسون

2 min read

رابط معادلات نرنست-پلانک-پواسون
رابط معادلات Nernst-Planck-Poisson ( ) که در زیر شاخه Chemical Species Transport () هنگام افزودن یک رابط فیزیک، یک رابط چندفیزیکی از پیش تعریف شده برای مدل‌سازی انتقال گونه‌های الکترولیت بدون فرض رایج الکتروخنثی محلی است. این امکان شبیه سازی جداسازی بار را فراهم می کند که معمولاً در نزدیکی سطح الکترود ایجاد می شود، جایی که یون های موجود در الکترولیت توسط بار اضافی غربال نشده روی الکترود جذب و دفع می شوند. ناحیه جداسازی بار که لایه دوگانه پراکنده نیز نامیده می‌شود، معمولاً چند نانومتر از سطح الکترود به داخل الکترولیت امتداد می‌یابد. مطالعه جداسازی بار برای کاربردهایی که لایه‌های بسیار نازک الکترولیت را در نظر می‌گیرند، مانند خازن‌های الکتروشیمیایی، مشکلات خوردگی اتمسفر، ترانزیستورهای اثر میدان انتخابی یونی (ISFET) و نانوالکتروشیمی مهم است.
رابط چندفیزیکی از پیش تعریف شده Nernst–Planck–Poisson Equations، The Transport of Diluted Species Interface ( ) (با فعال کردن Migration) را اضافه می کند که معادلات Nernst–Planck را بدون خنثی بودن بار حل می کند، و The Electrostatics Interface ( ) که معادلات پواسون را حل می کند. .
یک گره چندفیزیکی کوپلینگ چگالی شارژ فضایی ( ) نیز اضافه شده است. این گره بار فضای محلی را بر اساس غلظت های محلی و بارهای گونه ها در رابط حمل و نقل گونه های رقیق محاسبه می کند و آن را به معادله پواسون در رابط الکترواستاتیک اضافه می کند.
در نهایت، یک گره چندفیزیکی جفت بالقوه ( ) اضافه می شود که متغیر وابسته بالقوه را در رابط الکترواستاتیک به عبارت مهاجرت رابط حمل و نقل گونه های رقیق اعمال می کند.
 
شاخه Multiphysics در COMSOL Multiphysics Reference Manual .
رابط حمل و نقل گونه های رقیق شده
رابط الکترواستاتیک
کوپلینگ چگالی شارژ فضایی
کوپلینگ بالقوه
Diffuse Double Layer : مسیر کتابخانه برنامه Battery_Design_Module/General_Electrochemistry /diffuse_double_layer