 |
رول ژله ای با استفاده از هندسه مسطح
معرفی
این مثال نتایج مثال آموزشی ژله رول را با استفاده از یک نمایش مسطح از هندسه مبتنی بر مارپیچ زخم تکرار می کند. برای جزئیات مربوط به پس‌زمینه، هندسه اصلی، مواد و تنظیمات فیزیک کلی، آن مدخل مدل را ببینید.
جنبه‌های مارپیچی هندسه رول ژله‌ای واقعی برای کار با آنها کمی دشوار است، به‌عنوان مثال، تجسم نتایج شبیه‌سازی در لایه‌ها یا معرفی اشیاء هندسی اضافی مانند زبانه‌های متعدد در داخل رول ژله‌ای.
در این آموزش ما محاسبات مدل را بر روی یک نسخه پهن (غیر رول شده) از رول ژله ای انجام می دهیم. در نمایش هندسه مسطح، شرایط مرزی خاصی مورد نیاز است تا مرزهای هندسی جدا شده از نظر ریاضی با هم جفت شوند.
هندسه مسطح این مزیت را دارد که به عناصر شبکه کمتری نیاز دارد زیرا انحنای موضعی رول نیازی به حل شدن ندارد، اما با این عیب که معادلات حمل و نقل در هندسه مسطح، تأثیر انحنای موضعی لایه‌ها را نادیده می‌گیرند. با این حال، همانطور که هنگام مقایسه دما و پروفیل‌های پتانسیل مشاهده می‌شود، هندسه مسطح شده به دقت آموزش اصلی ژله رول را بازتولید می‌کند، که نشان می‌دهد ما می‌توانیم این تبدیل مسطح را تنها با تأثیر محدودی بر نتایج انجام دهیم.
تعریف مدل
در مورد مدل اصلی ژله رول، این آموزش از یک رویکرد شبه ایستایی استفاده می کند، که فقط تلفات ولتاژ اهمی در هادی های الکترونیکی و الکترولیت و مازاد پتانسیل فعال سازی ناشی از واکنش های انتقال بار در الکترودها را محاسبه می کند. توزیع فعلی با استفاده از یک رابط توزیع جریان ثانویه مدل سازی شده است .
در مدل توزیع جریان، از یک شرایط زمین در ترمینال منفی استفاده می شود، که در آن به عنوان یک شرایط جریان کل 1C در ترمینال مثبت اعمال می شود.
توزیع دما در رول ژله ای با استفاده از یک رابط انتقال حرارت ، با استفاده از منابع گرمای حاصل از مدل توزیع فعلی با استفاده از یک گره چندفیزیکی گرمایش الکتروشیمیایی ، مدل‌سازی می‌شود. یک شرایط مرزی خنک‌کننده همرفتی در ناحیه بیرونی رول ژله‌ای استفاده می‌شود که یک شار گرمای خنک‌کننده را متناسب با دمای سطح و دمای بیرونی (25 درجه سانتی‌گراد) تجویز می‌کند.
شکل 1 هندسه مدل را نشان می دهد. هر لایه در رول و همچنین زبانه ها به صورت بلوک های مستطیلی ترسیم می شوند. این لایه ها 60 میلی متر ارتفاع دارند.
شکل 1: هندسه مدل.
در هندسه مارپیچ اصلی تمام لایه های رول از نظر طول متفاوت هستند. این به دلیل سیم پیچی مارپیچ در ترکیب با شعاع شروع متفاوت در مرکز مارپیچ برای هر لایه است. در نمایش هندسه مسطح، این اثر را با گروه بندی لایه ها به دو قسمت، با محوریت حول کلکتورهای جریان مثبت و منفی، با طول لایه ها در هر قسمت بر اساس کلکتور جریان مربوطه (تقریباً 22.8 و 20.6 سانتی متر) تقریبی می کنیم. به ترتیب). هر جداکننده در ضخامت متوسط به دو حوزه تقسیم می شود که یک دامنه در قسمت منفی و یک دامنه در قسمت مثبت قرار می گیرد. برای اینکه بتوان از مش های نگاشت شده با همان مقدار عناصر در مرزهای جداکننده میانی استفاده کرد (در مورد عملگرهای اکستروژن خطی به زیر مراجعه کنید)،
شکل 2 هندسه مدل مشبک را همانطور که از بالا مشاهده می‌کنید، نشان می‌دهد که 100 برابر در جهت صفحه عبوری مقیاس شده است. یک فاصله افست بین قسمت های منفی و مثبت برای تجسم آسان تر و مدیریت انتخاب در رابط کاربری اضافه شده است. مش در جهت صفحه جاروب می شود.
شکل 2: هندسه مدل، که از بالا دیده می شود، 100 بار در جهت سطح صفحه بزرگ شده است. محل مرزهای منبع جداکننده وسط و مقصد، که برای جفت کردن قسمت های منفی و مثبت با هم استفاده می شود، در شکل نشان داده شده است.
به منظور جفت کردن پتانسیل دما و الکترولیت و شارهای محلی گرما و جریان مربوطه، در امتداد مرزهای جداکننده میانی بین دو قسمت، عملگرهای اکستروژن خطی اضافه می‌شوند. عملگرهای اکستروژن خطی هر نقطه در مرز منبع را به مکان مربوطه آن در مرز مقصد نقشه می‌کشند.
سپس عملگرهای اکستروژن خطی برای تعریف محدودیت‌های نقطه‌ای در مرزهای مقصد، تجویز تداوم دما و پتانسیل بر اساس 
و 
. این شرایط در داخل با متعادل کردن شارهای محلی گرما و جریان، که با تفاوت‌های نسبی در مساحت مرزهای منبع و مقصد مقیاس‌بندی می‌شوند، انجام می‌شود. مش های نگاشت شده در مرزهای مبدا و مقصد استفاده می شوند و از همان مقدار عناصر مش با نگاشت یک به یک نقاط گره مش اطمینان حاصل می کنند. این کار از نوسانات کاذب در محلول جلوگیری می کند.
و 
. این شرایط در داخل با متعادل کردن شارهای محلی گرما و جریان، که با تفاوت‌های نسبی در مساحت مرزهای منبع و مقصد مقیاس‌بندی می‌شوند، انجام می‌شود. مش های نگاشت شده در مرزهای مبدا و مقصد استفاده می شوند و از همان مقدار عناصر مش با نگاشت یک به یک نقاط گره مش اطمینان حاصل می کنند. این کار از نوسانات کاذب در محلول جلوگیری می کند.نتایج و بحث
شکل 3 و شکل 4 توزیع پتانسیل شبیه سازی شده را به ترتیب در کلکتورهای جریان منفی و مثبت برای رول ژله ای در هنگام تخلیه 1C نشان می دهد.
شکل 3: پتانسیل در کلکتور جریان منفی و زبانه.
شکل 4: پتانسیل در کلکتور جریان مثبت و زبانه.
شکل 5 توزیع دمای مربوطه را نشان می دهد. در مجموع، شکل 3 تا شکل 5 نتایج آموزش اصلی ژله رول را به دقت بازتولید می کند.
شکل 5: توزیع دما.
هندسه مسطح اکنون امکان تجسم آسان چگالی جریان جداکننده متقاطع را همانطور که در شکل 6 و شکل 7 نشان داده شده است، می دهد .
شکل 6: توزیع جریان در جهت صفحه یکی از جداکننده ها.
شکل 7: توزیع جریان در جهت صفحه از جداکننده دیگر.
نمودارهای توزیع فعلی مانند این ورودی ارزشمندی برای طراح باتری هستند، زیرا آنها چگالی جریان بسیار بالاتری را در ناحیه نزدیک به زبانه ها نشان می دهند. ما باید به یاد داشته باشیم که مدل ما شبه ایستا است، به این معنی که توزیع مجدد لیتیوم در سلول را محاسبه نمی کند. اگر قرار بود سلول برای زمان‌های طولانی‌تری اجرا شود، نمودارهای توزیع فعلی نشان‌داده‌شده در بالا در نهایت به نمایه‌ای همگن‌تر تبدیل می‌شوند، زیرا توزیع برای تغییرات در پتانسیل‌های تعادل محلی سازگار است. با این حال، باتری که برای مدت کوتاهی در حالت شارژ ثابت چرخه می‌شود، در معرض سایش الکتروشیمیایی بیشتری در نواحی نزدیک به زبانه‌ها قرار می‌گیرد که احتمالاً منجر به پیری سریع می‌شود.
مسیر کتابخانه برنامه: Battery_Design_Module/Thermal_Management/jelly_roll_flattened
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Electrochemistry>Primary and Secondary Current Distribution>Secondary Current Distribution (cd) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Heat Transfer>Heat Transfer in Solids (ht) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در درخت انتخاب فیزیک ، انتقال حرارت را انتخاب کنید . |
7 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
8 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
9 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
یک دنباله هندسی از یک فایل درج کنید.
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید . |
2 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل jelly_roll_flattened_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
تعاریف
برای تسهیل انتخاب در پنجره Graphics هنگام تنظیم فیزیک و مش بندی، یک نمای با مقیاس بندی در جهت y اضافه کنید.
مشاهده 5
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و View را انتخاب کنید .
دوربین
1 | در پنجره Model Builder ، گره View 5 را گسترش دهید ، سپس روی Camera کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دوربین ، بخش دوربین را پیدا کنید . |
3 | از فهرست نمایش مقیاس ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی در مقیاس y ، 100 را تایپ کنید . |
5 |  روی Update کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Go to XY View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
هندسه 1
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1 را جمع کنید .
تعاریف جهانی
پارامترهای هندسه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پارامترها ، هندسه پارامترها را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
پارامترهای فیزیک
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، Physics Parameters را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید .  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل jelly_roll_flattened_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Aluminium را انتخاب کنید . |
4 | کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید . |
5 | در درخت، Built-in>Copper را انتخاب کنید . |
6 | کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید . |
7 | در درخت، باتری > الکترودها > گرافیت، LixC6 MCMB (منفی، باتری لیتیوم یونی ) را انتخاب کنید . |
8 | کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید . |
9 | در درخت، Battery>Electrodes>NMC 111, LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2 (مثبت، باتری لیتیوم یونی ) را انتخاب کنید . |
10 | کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید . |
11 | در درخت، Battery>Electrolytes>LiPF6 را در 3:7 EC:EMC (Liquid, Li-ion Battery) انتخاب کنید . |
12 | کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید . |
13 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
آلومینیوم (mat1)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست Selection ، Positive CC و Tab را انتخاب کنید . |
مس (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Copper (mat2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Negative CC را انتخاب کنید . |
گرافیت، LixC6 MCMB (منفی، باتری لیتیوم یونی) (mat3)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Graphite, LixC6 MCMB (Negative, Li-ion Battery) (mat3) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترودهای منفی را انتخاب کنید . |
NMC 111، LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2 (مثبت، باتری لیتیوم یونی) (mat4)
1 | در پنجره Model Builder ، روی NMC 111، LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2 (مثبت، باتری لیتیوم یونی ) (mat4) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترودهای مثبت را انتخاب کنید . |
LiPF6 در 3:7 EC:EMC (باتری مایع، لیتیوم یونی) (mat5)
1 | در پنجره Model Builder ، روی LiPF6 در 3:7 EC:EMC (Liquid, Li-ion Battery) (mat5) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Separators را انتخاب کنید . |
نیکل
زبانه منفی از فلز نیکل تشکیل شده است که در کتابخانه مواد موجود نیست. فعلاً یک گره ماده خالی برای نیکل اضافه کنید. بعداً پارامترهای مورد نیاز را اضافه می کنیم.
1 | در پنجره Model Builder ، روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، نیکل را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، برگه منفی را انتخاب کنید . |
توزیع جریان ثانویه (CD)
الکترولیت 1
اکنون شروع به تعریف مدل توزیع فعلی کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Secondary Current Distribution (cd) روی Electrolyte 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات الکترولیت ، بخش الکترولیت را پیدا کنید . |
3 | از لیست σ l ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، sigmal_eff را تایپ کنید . |
الکترود 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Electrode را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، CC و Tabs را انتخاب کنید . |
گره الکترود هدایت الکترونیکی را در حوزه های فاز فلزی تعریف می کند. رسانایی به طور پیش‌فرض از گره‌های Material گرفته می‌شود، بنابراین نیازی به تنظیمات اضافی در اینجا نیست.
الکترود متخلخل 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Porous Electrode را انتخاب کنید . |
گره الکترود متخلخل به ترتیب هدایت الکترونیکی و یونی را در فاز الکترود و الکترولیت تعریف می کند. از آنجایی که در این آموزش از تنظیمات یکسانی در مواد الکترود مثبت و منفی استفاده می کنیم، استفاده از یک گره کافی است.
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود متخلخل ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترودها را انتخاب کنید . |
4 | بخش هدایت جریان الکترولیت را پیدا کنید . از لیست σ l ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، sigmal_eff را تایپ کنید . |
5 | از فهرست تصحیح رسانایی مؤثر ، بدون اصلاح را انتخاب کنید . |
6 | بخش هدایت جریان الکترود را پیدا کنید . از لیست σ ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، sigmas_eff را تایپ کنید . |
7 | از فهرست تصحیح رسانایی مؤثر ، بدون اصلاح را انتخاب کنید . |
واکنش الکترود متخلخل 1
در این آموزش ما فقط به تلفات ولتاژ علاقه داریم، نه ولتاژ سلول حاصل. بنابراین ما از مقدار پیش فرض 0 ولت برای پتانسیل تعادل در هر دو الکترود استفاده می کنیم. در نتیجه پتانسیل حاصل در ترمینال جریان مثبت با قطبش کل سلول برابر خواهد شد.
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porous Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود متخلخل ، بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع عبارت Kinetics ، Butler-Volmer را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن i 0 ، i0 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Active Specific Surface Area را پیدا کنید . در قسمت متن a v ، Av را تایپ کنید . |
زمین برق 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electric Ground را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای زمین الکتریکی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ترمینال جریان منفی را انتخاب کنید . |
جریان الکترود 1
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و جریان الکترود را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان الکترود ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ترمینال جریان مثبت را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Electrode Current را پیدا کنید . در قسمت I s,total text، I_1C را تایپ کنید . |
انتقال حرارت در جامدات (HT)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال حرارت در جامدات ، برای گسترش بخش Discretization کلیک کنید . |
3 | از لیست دما ، خطی را انتخاب کنید . |
جامد 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids (ht) روی Solid 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جامد ، قسمت Thermodynamics, Solid را پیدا کنید . |
3 | از لیست ρ ، User defined را انتخاب کنید . از لیست C p ، User defined را انتخاب کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، T_ext را تایپ کنید . |
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat Flux را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای شار گرما ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Cooling Boundaries را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Heat Flux را پیدا کنید . از لیست نوع شار ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن h ، hT را تایپ کنید . |
6 | در قسمت T ext T_ext را تایپ کنید . |
چند فیزیک
گرمایش الکتروشیمیایی 1 (ech1)
در نوار ابزار Physics ، روی Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Electrochemical Heating را انتخاب کنید .
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Electrochemical Heating را انتخاب کنید .مواد
LiPF6 در 3:7 EC:EMC (باتری مایع، لیتیوم یونی) (mat5)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی LiPF6 در 3:7 EC:EMC (Liquid, Li-ion Battery) (mat5) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
رسانایی گرمایی | k_iso ; kii = k_iso، kij = 0 | 0.35 [W/(m*K)] | W/(m·K) | پایه ای |
نیکل (mat6)
1 | در پنجره Model Builder ، روی نیکل (mat6) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
رسانایی الکتریکی | sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0 | 1.4e7 [S/m] | S/m | پایه ای |
رسانایی گرمایی | k_iso ; kii = k_iso، kij = 0 | 100[W/(m*K)] | W/(m·K) | پایه ای |
تعاریف
اکستروژن خطی 1 (linext1)
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و Linear Extrusion را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Linear Extrusion ، قسمت Source Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Source Boundary 1 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Source Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
6 | فقط نقطه 31 را انتخاب کنید. |
7 | قسمت Destination Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
8 | فقط نقطه 33 را انتخاب کنید. |
9 | قسمت Source Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
10 | فقط نقطه 30 را انتخاب کنید. |
11 | قسمت Destination Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
12 | فقط نقطه 32 را انتخاب کنید. |
13 | قسمت Source Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
14 | فقط نقطه 55 را انتخاب کنید. |
15 | قسمت Destination Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
16 | فقط نقطه 57 را انتخاب کنید. |
17 | قسمت Source Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
18 | فقط نقطه 54 را انتخاب کنید. |
19 | قسمت Destination Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
20 | فقط نقطه 56 را انتخاب کنید. |
اکستروژن خطی 2 (linext2)
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و Linear Extrusion را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Linear Extrusion ، قسمت Source Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Source Boundary 2 را انتخاب کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
6 | قسمت Source Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
7 | فقط نقطه 47 را انتخاب کنید. |
8 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
9 | فقط نقطه 46 را انتخاب کنید. |
10 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
11 | فقط نقطه 38 را انتخاب کنید. |
12 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
13 | فقط نقطه 39 را انتخاب کنید. |
14 | قسمت Destination Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
15 | فقط نقطه 49 را انتخاب کنید. |
16 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
17 | فقط نقطه 48 را انتخاب کنید. |
18 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
19 | فقط نقطه 40 را انتخاب کنید. |
20 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
21 | فقط نقطه 41 را انتخاب کنید. |
توزیع جریان ثانویه (CD)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) بر روی Secondary Current Distribution (cd) کلیک کنید .
کوپلینگ پتانسیل الکترولیت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electrolyte Potential را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پتانسیل الکترولیت ، جفت پتانسیل الکترولیت 1 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست Selection ، Destination Boundary 1 را انتخاب کنید . |
4 | بخش پتانسیل الکترولیت را پیدا کنید . در قسمت متن φ l,bnd ، lineext1(phil) را تایپ کنید . |
کوپلینگ پتانسیل الکترولیت 2
1 | روی Electrolyte Potential Coupling 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به پتانسیل الکترولیت ، اتصال پتانسیل الکترولیت 2 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست Selection ، Destination Boundary 2 را انتخاب کنید . |
4 | بخش پتانسیل الکترولیت را پیدا کنید . در قسمت متن φ l,bnd ، lineext2(phil) را تایپ کنید . |
انتقال حرارت در جامدات (HT)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات (ht) کلیک کنید .
کوپلینگ دما 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Temperature را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دما ، Temperature Coupling 1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست Selection ، Destination Boundary 1 را انتخاب کنید . |
4 | بخش دما را پیدا کنید . در قسمت متنی T 0 ، lineext1(T) را تایپ کنید . |
کوپلینگ دما 2
1 | روی Temperature Coupling 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دما ، Temperature Coupling 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست Selection ، Destination Boundary 2 را انتخاب کنید . |
4 | بخش دما را پیدا کنید . در قسمت متنی T 0 ، lineext2(T) را تایپ کنید . |
مش 1
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، Mesh Size Edges را انتخاب کنید . |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، H_tab_outside_jr/5 را تایپ کنید . |
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، H_mesh را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی حداقل اندازه عنصر ، D_sep/2 را تایپ کنید . |
Quad رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Quad را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Quad رایگان ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Quad Mesh Boundaries را انتخاب کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Extrusion and Coupling Boundaries را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، لبه‌های توزیع مش Mapped 1 را انتخاب کنید . |
4 | بخش توزیع را پیدا کنید . در قسمت متن تعداد عناصر ، round ( L_cc_neg/H_mesh) را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Mapped Mesh Distribution Edges 2 را انتخاب کنید . |
4 | بخش توزیع را پیدا کنید . در قسمت متن تعداد عناصر ، round(H_jr/H_mesh) را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
جارو 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Swept کلیک کنید .
Swept کلیک کنید .توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Separators را انتخاب کنید . |
4 | بخش توزیع را پیدا کنید . در فیلد متنی Number of element ، 2 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترودها را انتخاب کنید . |
توزیع 3
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، CC و Tabs را انتخاب کنید . |
4 | بخش توزیع را پیدا کنید . در فیلد متنی Number of element ، 2 را تایپ کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Go to XY View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مطالعه 1
ثابت 2
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study Steps کلیک کنید و Stationary>Stationary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
رابط فیزیک | حل کنید برای | فرم معادله |
توزیع جریان ثانویه (cd) | اتوماتیک (ایستا) | |
انتقال حرارت در جامدات (ht) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
رابط فیزیک | حل کنید برای | فرم معادله |
توزیع جریان ثانویه (cd) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
انتقال حرارت در جامدات (ht) | اتوماتیک (ایستا) |
4 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
5 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
6 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
7 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
درجه حرارت
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، دما را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
جلد 1
1 | روی Temperature کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، T را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCameraLight را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
8 | از لیست واحد ، degC را انتخاب کنید . |
درجه حرارت
1 | در پنجره Model Builder ، روی دما کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
5 | تیک Show units را انتخاب کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
7 | در نوار ابزار دما ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 | در نوار ابزار پنجره Graphics ،  در کنار  Go to Default View کلیک کنید ، سپس Go to View 1 را انتخاب کنید . |
ترمینال منفی بالقوه الکترود
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Electrode Potential wrt Negative Terminal را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
جلد 1
1 | روی Electrode Potential wrt Negative Terminal کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Secondary Current Distribution>cd.phis – Electric Potential – V را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، mV را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electrode Potential wrt Negative Terminal ، روی  Plot کلیک کنید . |
انتخاب 1
1 | روی جلد 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Negative CC و Tab را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electrode Potential wrt Negative Terminal ، روی  Plot کلیک کنید . |
ترمینال مثبت بالقوه الکترود
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrode Potential wrt Negative Terminal کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، الکترود پتانسیل wrt Positive Terminal را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Electrode Potential wrt Positive Terminal را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Insert Expression (Ctrl+Space) در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، جزء 1 (comp1)> توزیع جریان ثانویه > cd.phis0_ec1 – پتانسیل الکتریکی در مرز – V را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، cd.phis-cd.phis0_ec1 را تایپ کنید . |
4 | از لیست واحد ، mV را انتخاب کنید . |
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Volume 1 را گسترش دهید ، سپس روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Positive CC و Tab را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electrode Potential wrt Positive Terminal ، روی  Plot کلیک کنید . |
چگالی جریان الکترولیت، جداکننده 1
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، چگالی جریان الکترولیت، جداکننده 1 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Electrolyte Current Density, Separator 1 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، جزء 1 (comp1)> توزیع جریان ثانویه > cd.nIl – چگالی جریان الکترولیت نرمال – A/m² را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت Expression text، abs(cd.nIl) را تایپ کنید . |
انتخاب 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Destination Boundary 1 را انتخاب کنید . |
چگالی جریان الکترولیت، جداکننده 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Electrolyte Current Density, Separator 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، قسمت عنوان را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، تراکم جریان (A/m<sup>2</sup>) را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Electrolyte Current Density, Separator 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
چگالی جریان الکترولیت، جداکننده 2
1 | روی Electrolyte Current Density, Separator 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Electrolyte Current Density, Separator 1.1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، چگالی جریان الکترولیت، جداکننده 2 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Electrolyte Current Density، Separator 2>Surface 1 را گسترش دهید ، سپس روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Destination Boundary 2 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electrolyte Current Density, Separator 2 ، روی  Plot کلیک کنید . |
