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Aggiornamenti del Fuel Cell & Electrolyzer Module
Per gli utenti del Fuel Cell & Electrolyzer Module, la versione 6.1 di COMSOL Multiphysics® offre la possibilità di aggiungere specie ausiliarie, di migliorare i solutori predefiniti e la stabilizzazione per i modelli 3D e di migliorare la condizione di Continuity per le geometrie di assemblaggio con coppie di identità.
Specie ausiliarie nelle interfacce Hydrogen Fuel Cell e Water Electrolyzer
È ora possibile aggiungere e definire arbitrariamente una specie ausiliaria aggiuntiva nelle miscele di idrogeno e ossigeno nelle interfacce Hydrogen Fuel Cell e Water Electrolyzer. Ciò consente una modellazione più flessibile di sistemi contenenti, ad esempio, impurità in tracce, composti solforici, idrocarburi pesanti e ammoniaca.
Miglioramento dei solutori predefiniti e della stabilizzazione nelle interfacce Hydrogen Fuel Cell e Water Electrolyzer
La generazione di solutori predefiniti per i modelli 3D che utilizzano le interfacce Hydrogen Fuel Cell e Water Electrolyzer è stata notevolmente migliorata; il solutore predefinito generato dipende dalle impostazioni della fisica e dal numero di gradi di libertà. Per i problemi di grandi dimensioni, i solutori iterativi multigrid algebrici sono ora generati per impostazione predefinita, il che riduce notevolmente l'utilizzo della memoria e il tempo di calcolo. Inoltre, alle interfacce Hydrogen Fuel Cell e Water Electrolyzer è stata aggiunta la stabilizzazione dei termini convettivi nelle equazioni di trasporto della fase gassosa. L'aggiunta della stabilizzazione consente di risolvere i modelli di celle a combustibile ed elettrolizzatori con mesh più grossolane, il che è tipicamente necessario quando si lavora con geometrie più grandi.
Condizione di continuità migliorata sui contorni delle coppie di assiemi
Le coppie di assiemi sono utilizzate tipicamente 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 usano, 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 elettrodica che per quella elettrolitica) dei contorni delle coppie di assiemi è stata notevolmente migliorata in termini di precisione e stabilità numerica nelle interfacce Current Distribution.
Coefficienti di attività delle specie non ideali
La versione 6.1 introduce funzionalità per modellare elettroliti non ideali utilizzando la teoria Debye–Hückel. In questi elettroliti, anche una minima variazione di concentrazione nell'intervallo millimolare può causare variazioni misurabili in quantità come il pH e i potenziali di equilibrio degli elettrodi. La possibilità di rendere conto degli effetti non ideali nella simulazione rappresenta quindi un'importante miglioramento alle interfacce di elettrochimica. In questa versione, è 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.
Formule chimiche avanzate
È ora possibile utilizzare formule più avanzate per le specie chimiche e le reazioni chimiche. I segni di chiusura (), [] e {} possono essere utilizzati per indicare le unità strutturali nella formula molecolare di un complesso di coordinazione, per 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 prestazioni delle valutazioni delle proprietà
Il miglioramento nelle 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 con un risparmio di tempo del 30%.
Miglioramento della funzionalità di 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.
Nuovo tutorial
La versione 6.1 di COMSOL Multiphysics® introduce un nuovo tutorial nel Fuel Cell & Electrolyzer Module.
Fuel Cell Stack Cooling
Titolo in Application Library:
stack_cooling