موارد توزیع فعلی و انتخاب رابط مناسب برای مدل سازی یک سلول الکتروشیمیایی

View Categories

موارد توزیع فعلی و انتخاب رابط مناسب برای مدل سازی یک سلول الکتروشیمیایی

1 min read

موارد توزیع فعلی و انتخاب رابط مناسب برای مدل سازی یک سلول الکتروشیمیایی
COMSOL Multiphysics دارای بسیاری از رابط‌های فیزیک داخلی با هدف برنامه‌های کاربردی خاص است. با این حال، در بسیاری از موارد عمومی، مدل ساز باید پیش از شروع به ساخت مدل خود، برخی مفروضات اساسی در مورد سیستم خود داشته باشد.
با فرض رابطه خطی چگالی جریان با میدان الکتریکی، قانون اهم برای جریان الکترولیت رعایت می شود. این فرض توزیع جریان اولیه است ، که در آن سینتیک الکترودهای سریع بی‌نهایت را نیز در نظر می‌گیریم که منجر به افت پتانسیل ناچیز بر روی رابط‌های الکترود-الکترولیت می‌شود. اگر سینتیک واکنش الکترود با سرعت محدودی پیش رود، سیستم دارای توزیع جریان ثانویه است . در مواردی که معادلات بقای بار غیرخطی پیشرفته‌تر و قطبش الکترود وابسته به غلظت مورد نیاز است، سیستم به عنوان تابع توزیع جریان سوم توصیف می‌شود .
در برخی از کاربردها، به ویژه در زمینه الکتروآنالیز ، شیب پتانسیل در الکترولیت آنقدر کم است که توزیع فضایی جریان در الکترولیت حل نمی‌شود. چنین مدل‌هایی در عوض حول تعامل سینتیک الکترود و انتقال (با انتشار) گونه‌های واکنش‌دهنده در مجاورت الکترود متمرکز می‌شوند.
فلوچارت قانون سرانگشتی برای انتخاب رابط توزیع جریان مناسب برای یک مدل در زیر نشان داده شده است. توصیه‌های اینجا نشان‌دهنده هستند و ممکن است گاهی اوقات مدل‌ساز بخواهد از مسیر پیشنهادی منحرف شود. به طور خاص، توصیف های ساده تری در مراحل اولیه توسعه مدل توصیه می شود. در بخش‌های بعدی، برخی از نظریه‌های پشت این نمودار جریان را با توجه به توضیح انتقال بار الکترولیت و واکنش‌های الکترود توضیح می‌دهیم.