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Aggiornamenti del Battery Design Module
Per gli utenti del Battery Design Module, la versione 6.1 di COMSOL Multiphysics® introduce una nuova interfaccia per la modellazione di più batterie, la possibilità di simulare il trasferimento di calore negli strati della batteria e l'aggiunta della fase di studio Parameter Estimation. Approfondite questi aggiornamenti e altri ancora.
Nuova interfaccia Battery Pack
La nuova interfaccia Battery Pack offre un approccio uno-a-molti per impostare più modelli di batteria e collegarli in una geometria 3D. Questa interfaccia viene tipicamente utilizzata insieme all'interfaccia Heat Transfer per la modellazione della gestione termica del pacco batteria. L'interfaccia presenta anche eventi termici che possono essere utilizzati per studiare i problemi di propagazione del thermal runaway. Questa novità è visibile nel nuovo modello Thermal Runaway Propagation in a Battery Pack e nei modelli già presenti Thermal Distribution in a Pack of Cylindrical Batteries e Liquid-Cooled Lithium-Ion Battery Pack.
Nuovo nodo Battery Layers nel trasferimento di calore
Un nuovo nodo di dominio Battery Layers nelle interfacce Heat Transfer consente di modellare il trasferimento di calore nelle celle stratificate della batteria utilizzando un approccio omogeneizzato, in cui i singoli livelli della cella non devono essere risolti nella mesh di calcolo. L'omogeneizzazione dell'equazione del calore viene eseguita mediante l'uso di tensori di conducibilità termica anisotropi, definiti in base alla configurazione degli strati della batteria e alla conducibilità termica nelle direzioni interne e passanti dello strato. Visualizzate questa funzionalità nel nuovo modello Thermal Runaway Propagation in a Battery Pack e nei seguenti modelli già presenti:
Stima dei parametri ora inclusa nel Battery Design Module
La fase di studio Parameter Estimation e i solutori di ottimizzazione BOBYQA, Levenberg-Marquardt e IPOPT sono ora disponibili con la licenza del Battery Design Module. La stima dei parametri è comunemente utilizzata per determinare i valori dei parametri adatti per i modelli di batteria, sulla base di dati sperimentali. Il modello già disponibile Parameter Estimation of a Time-Dependent Lumped Battery può ora essere eseguito solo con una licenza di Battery Design Module.
Condizione di continuità migliorata sui contorni delle coppie di assiemi
Le coppie di assiemi sono tipicamente utilizzate quando si usano elementi di mesh non corrispondenti su ciascun lato di un contorno. La necessità di utilizzare coppie di assiemi può sorgere quando si utilizzano, ad esempio, mesh strutturate in geometrie 3D complesse. In questa versione, la condizione al contorno Continuity per le variabili dipendenti dal potenziale (sia per la fase dell'elettrodo che per quella dell'elettrolita) dei contorni delle coppie di assemblaggio è stata significativamente migliorata in termini di precisione e stabilità numerica nelle interfacce Current Distribution e nelle interfacce Lithium-Ion e Battery with Binary Electrolyte.
Coefficienti di attività delle specie non ideali
La versione 6.1 introduce una funzionalità per la modellazione di elettroliti non ideali utilizzando la teoria di Debye-Hückel. In questi elettroliti, anche una piccola variazione di concentrazione - nell'intervallo millimolare - può causare cambiamenti misurabili in quantità come il pH e il potenziale di equilibrio dell'elettrodo. La capacità di tenere conto degli effetti non ideali nella modellazione e nella simulazione è quindi un'importante aggiunta alle interfacce di elettrochimica. In questa versione, è ora possibile includere questi effetti nelle interfacce Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck e Transport of Diluted Species. I coefficienti di attività possono essere definiti utilizzando l'attività delle specie di Debye-Hückel o espressioni definite dall'utente.
Migliori prestazioni delle valutazioni delle proprietà
Il miglioramento delle prestazioni delle valutazioni delle proprietà è evidente in tutti i calcoli delle proprietà, come la densità e la viscosità, nonché per le proprietà termodinamiche come la capacità termica e la pressione di vapore. I modelli in cui una parte significativa del tempo di soluzione viene impiegata per eseguire le valutazioni delle proprietà possono ora essere risolti in un tempo inferiore del 30%.
Formule chimiche avanzate
È ora possibile utilizzare formule più avanzate per le specie chimiche e le reazioni chimiche. I simboli di parentesi (), [] e {} possono essere utilizzati per indicare le unità strutturali nella formula molecolare di un complesso di coordinazione, ad esempio. Per migliorare la leggibilità, nella formula di reazione si possono usare nomi semplificati per indicare un'intera specie o una parte della struttura molecolare. Quando si esegue il bilanciamento della reazione, si considera la composizione e la carica completa.
Migliori funzionalità per l'aggiunta di specie a un sistema
La funzionalità di ricerca delle specie nel database e di aggiunta a un modello è stata ampliata e migliorata. Le specie filtrate da una ricerca possono ora essere aggiunte una alla volta utilizzando il tasto Invio. Inoltre, non è più necessario reimpostare il risultato del filtro quando viene aggiunta una specie.
Nuovi tutorial
La versione 6.1 di COMSOL Multiphysics® introduce diversi nuovi tutorial nel Battery Design Module.
Jelly Roll
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jelly_roll
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Jelly Roll on a Flattened Geometry
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jelly_roll_flattened
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Thermal Runaway Propagation
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thermal_runaway_propagation
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Zinc Bromine Redox Flow Battery
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znbr_flow_battery
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