رابط های توزیع جریان اولیه و توزیع جریان ثانویه

View Categories

رابط های توزیع جریان اولیه و توزیع جریان ثانویه

5 min read

رابط های توزیع جریان اولیه و توزیع جریان ثانویه
رابط توزیع جریان اولیه cd) ( ) و رابط توزیع جریان ثانویه (cd) ( ) در زیر شاخه الکتروشیمی ( ) هنگام افزودن یک رابط فیزیک یافت می شود .
رابط توزیع جریان اولیه
رابط توزیع جریان اولیه ، انتقال یون های باردار در یک الکترولیت با ترکیب یکنواخت و همچنین هدایت جریان در الکترودها را با استفاده از قانون اهم در ترکیب با تعادل بار تعریف می کند. رابط فیزیک از مازاد پتانسیل فعال سازی به دلیل واکنش های انتقال بار غفلت می کند.
از این رابط فیزیک برای تخمین تلفات اهمی در مدل های ساده شده سلول های الکتروشیمیایی استفاده کنید، جایی که پتانسیل اضافی واکنش های الکترود در مقایسه با افت ولتاژ اهمی در الکترولیت و الکترودها کوچک است.
رابط توزیع جریان ثانویه
رابط توزیع جریان ثانویه مشابه رابط توزیع جریان اولیه است، با این تفاوت که مازاد پتانسیل های فعال سازی را نیز به حساب می آورد. رابطه بین انتقال بار و مازاد پتانسیل را می توان با استفاده از عبارات جنبشی دلخواه، مانند معادلات باتلر-ولمر و تافل توصیف کرد.
از این رابط فیزیک برای مدل سازی عمومی سلول های الکتروشیمیایی استفاده کنید. می توان آن را با رابط های مدل سازی حمل و نقل جرم ترکیب کرد تا توزیع های جریان وابسته به غلظت (ثالثیه) را توصیف کند.
از تنظیم Current Distribution Type در گره رابط فیزیک، که در زیر توضیح داده شده است، برای جابجایی بین یک توزیع جریان اولیه و یک رابط توزیع جریان ثانویه استفاده کنید .
 
مقدمه ای بر مدل سازی الکتروشیمی
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش فرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) cd است .
انتخاب دامنه
 
دامنه‌هایی که جریان را هدایت نمی‌کنند باید از انتخاب دامنه حذف شوند: برای مثال، کانال‌های گاز در یک پیل سوختی.
ضخامت خارج از صفحه
 
برای اجزای دوبعدی، مقدار یا عبارتی برای ضخامت خارج از صفحه d (واحد SI: m) وارد کنید. مقدار d اندازه دامنه عمود بر سطح مقطع 2 بعدی مدل شده را تعیین می کند. این مقدار، برای مثال، زمانی که چگالی جریان از یک شبیه‌سازی دو بعدی بدست می‌آید، جریان کل صحیح را به دست می‌دهد.
سطح مقطع
 
برای اجزای 1 بعدی، یک سطح مقطع c (واحد SI: m 2 ) را وارد کنید تا یک پارامتر برای مساحت هندسه عمود بر مولفه 1D تعریف شود. مقدار این پارامتر از جمله برای محاسبه خودکار جریان کل از بردار چگالی جریان استفاده می شود. این قیاس برای سایر شارها معتبر است. پیش فرض 1 متر مربع است .
نوع توزیع فعلی
نوع توزیع فعلی انتخاب شده در لیست بر اساس انتخابی است که هنگام افزودن یک رابط فیزیک انجام شده است – اولیه یا ثانویه . اگر انتخاب به ثانویه تغییر کند، رابط توزیع جریان اولیه به یک رابط توزیع جریان ثانویه تغییر می کند و بالعکس.
انتخاب بین اولیه یا ثانویه نحوه مدل‌سازی واکنش‌های الکترود بر روی رابط بین الکترودها و الکترولیت‌ها را کنترل می‌کند.
مدل‌هایی که از نوع توزیع جریان اولیه استفاده می‌کنند، از محدودیت‌های پتانسیل (شرایط مرزی دیریکله)، با توجه به تنظیم پتانسیل تعادل استفاده می‌کنند.
مدل‌های توزیع جریان ثانویه از شرایط شار جریان (شرایط مرزی نویمان) با توجه به مجموع تمام چگالی‌های جریان واکنش الکترود استفاده می‌کنند.
پتانسیل الکترود مرجع فیزیک در مقابل مواد
تنظیم بالقوه فیزیک در مقابل الکترود مرجع مواد در گره رابط فیزیک می تواند برای ترکیب داده های کتابخانه مواد برای چگالی جریان و پتانسیل تعادل با مقیاس الکترود مرجع دلخواه در فیزیک استفاده شود. این تنظیم بر پتانسیل های الکترود مورد استفاده برای ورودی مدل به گره مواد و همچنین تمام مقادیر پتانسیل تعادل خروجی از گره مواد تأثیر می گذارد.
توجه داشته باشید که این تنظیمات فقط بر نحوه تفسیر پتانسیل ها در ارتباط بین فیزیک و گره مواد تأثیر می گذارد . اگر گزینه From Material برای پتانسیل تعادل یا سینتیک الکترود استفاده نشود، تنظیم هیچ تاثیری ندارد.
متغیرهای وابسته
این رابط فیزیک متغیرهای وابسته (فیلدها) را برای پتانسیل الکترولیت و پتانسیل الکتریکی تعریف می کند . نام ها را می توان تغییر داد اما نام فیلدها و متغیرهای وابسته باید در یک مدل منحصر به فرد باشد.
گسسته سازی
رابط به طور پیش فرض از عناصر Linear استفاده می کند و این تنظیم برای اکثر مشکلات توصیه می شود. انواع خاصی از مشکلات، مانند مدل‌هایی که از الکترودهای متخلخل استفاده می‌کنند، یا مشکلات توزیع جریان در دو بعد یا بالاتر، ممکن است از نظر دقت حل از استفاده از عناصر درجه دوم سود ببرند.
در مدل‌های چندفیزیکی، معمولاً توصیه می‌شود که از ترتیب عناصر یکسان در همه رابط‌های جفت شده استفاده شود.
برای مشاهده تمام تنظیمات در این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و گزینه های Advanced Physics Options را در کادر محاوره ای Show More Options انتخاب کنید .
 
واکنش های الکتروشیمیایی و تفاوت بین توزیع جریان اولیه و ثانویه
معادلات دامنه برای توزیع جریان اولیه و ثانویه
ویژگی های فیزیک مشترک در رابط های توزیع فعلی
نظریه برای رابط های توزیع فعلی
 
توزیع جریان ثانویه: باتری نارنجی : مسیر کتابخانه برنامه Battery_Design_Module/Battery,_General/orange_battery