Aggiornamenti Electrodeposition Module


Per gli utenti dell'Electrodeposition Module, la versione 6.3 di COMSOL Multiphysics® introduce una nuova interfaccia per modellare il trasporto in qualsiasi soluzione elettrolitica e nuove funzionalità per la stima dei parametri. Approfondite questi aggiornamenti qui di seguito.

Trasporto elettrolitico concentrato

È ora disponibile un'interfaccia Concentrated Electrolyte Transport per modellare il trasporto in qualsiasi soluzione elettrolitica con un numero arbitrario di specie cariche e non cariche. Questa interfaccia elettrochimica si basa sulla teoria delle soluzioni concentrate, dove le equazioni di trasporto sono definite utilizzando i coefficienti di diffusione binari di Maxwell-Stefan, assumendo l'elettroneutralità locale. A differenza delle equazioni di Nernst-Planck, la teoria delle soluzioni concentrate non presuppone che le specie elettrolitiche siano diluite in un solvente neutro a concentrazione costante. Gli elettroliti tipici che possono essere modellati includono liquidi ionici, sali fusi e soluzioni altamente concentrate con gradienti di concentrazione non trascurabili delle specie portatrici di carica. Il nuovo tutorial Molten Carbonate Transport illustra questa funzionalità.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo Concentrated Electrolyte Transport evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un grafico 1D nella finestra Graphics.
Impostazioni per un elettrolita carbonato fuso e frazione di ioni K+ (grafico) in relazione al numero totale di cationi nell'elettrolita in una miscela di sali carbonati fusi.

Stima dei parametri

La fase di studio Parameter Estimation e i solutori di ottimizzazione BOBYQA, Levenberg-Marquardt e IPOPT sono ora disponibili nell'Electrodeposition Module. La stima dei parametri viene utilizzata per determinare i parametri del modello adattando le simulazioni ai dati sperimentali.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo Parameter Estimation evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un grafico 1D nella finestra Graphics.
Le impostazioni per la fase di studio Parameter Estimation e una curva di polarizzazione con un diagramma di Evans per la riduzione dell'ossigeno e la dissoluzione dei metalli.

Template dei risultati nelle interfacce Chemical Species Transport

La creazione di grafici utili e visivamente accattivanti di sistemi in reazione può richiedere molto tempo, poiché spesso ci sono molti reagenti e quindi molti campi di concentrazione da visualizzare. Per risparmiare tempo, nelle interfacce di Chemical Species Transport sono disponibili diversi nuovi Result Templates. Tra questi, sono ora disponibili modelli di array di grafici che includono fino a quattro concentrazioni di specie contemporaneamente nella finestra Graphics. I Result Templates sono disponibili per tutte le interfacce Chemical Species Transport, indipendentemente dal prodotto aggiuntivo, ma sono particolarmente utili per le interfacce di trasporto multicomponente incluse in moduli per l'ingegneria chimica, così come nel CFD Module, nel Porous Media Flow Module, nel Subsurface Flow Module e nel Microfluidics Module.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con un nodo Surface evidenziato, la finestra Settings corrispondente, i modelli di reattori a piastre nella finestra Graphics e la finestra Result Templates.
La finestra Result Templates e una serie di grafici di tutti i campi di concentrazione modellati nel tutorial Fine Chemical Production in a Plate Reactor.