پروژه های چند فیزیکه
پروژه های الکترومغناطیس
پروژه های مهندسی شیمی
پروژه های سیالات و انتقال حرارت
پروژه های مکانیک سازه و اکوستیک
پروژه های تعامل با نرم افزارهای دیگر
- (68پروژه) کل پروژه ها
- (6پروژه) ماژول طراحی
- (42پروژه) ماژول ورودی CAD
- (2پروژه) ماژول ورودی ECAD
- (1پروژه) ارتباط زنده برای اتوکد
- (1پروژه) ارتباط زنده برای پیتیسی کرئو
- (3پروژه) ارتباط زنده برای اینونتور
- (1پروژه) ارتباط زنده برای متلب
- (3پروژه) ارتباط زنده برای پی تی سی پرو اینجینیر
- (3پروژه) ارتباط زنده برای سالید اج
- (6پروژه) ارتباط زنده برای سالیدورک
جداسازی دی الکتروفورتیک پلاکت ها از گلبول های قرمز خون – Dielectrophoretic Separation of Platelets from Red Blood Cells
دی‌الکتروفورز (DEP) زمانی اتفاق می‌افتد که یک ذره دی‌الکتریک در اثر میدان الکتریکی غیریکنواخت، نیرویی وارد شود. DEP کاربردهای زیادی در زمینه دستگاه های زیست پزشکی دارد که برای حسگرهای زیستی، تشخیص، دستکاری ذرات و فیلتراسیون (مرتب سازی)، مونتاژ ذرات و غیره استفاده می شوند.
کوپلر کالیبراسیون فشار متقابل با مشخصات دقیق مواد هوای مرطوب – Pressure Reciprocity Calibration Coupler with Detailed Moist Air Material Properties
هنگامی که میکروفون های اندازه گیری با کیفیت بالا کالیبره می شوند، از روش کالیبراسیون متقابل فشار استفاده می شود. در طول کالیبراسیون، دو میکروفون در هر انتهای یک حفره استوانه ای بسته به هم متصل می شوند. برای روش کالیبراسیون، درک میدان صوتی در داخل چنین حفره ای، از جمله تمام اثرات صوتی ترموویسکوز، به عنوان مثال، لایه های مرزی آکوستیک در فرکانس های بالاتر و انتقال به رفتار همدما در فرکانس های پایین، مهم است.
این مدل یک مدل جفت کننده کالیبراسیون ساده را تنظیم می کند و ملاحظات مهم را هنگام انجام یک شبیه سازی قدر مطلق با دقت بالا مورد بحث قرار می دهد. نتایج مدل شامل امپدانس انتقال صوتی مورد استفاده برای کالیبراسیون متقابل است. نتایج با پیش‌بینی‌های تحلیلی معتبر در فرکانس‌های پایین که در آن سیستم همدما است، مقایسه میشود.
پیچ خوردگی غشای دایره ای – Torsion of a Circular Membrane
در این مثال، خواص الاستیک و ویسکوالاستیک همگن یک کامپوزیت ذره‌ای بر اساس ویژگیهای فردی ذرات الاستیک تعبیه‌شده در یک ماتریس ویسکوالاستیک محاسبه میشوند.
تحلیل گذرای درایور بلندگو با پارامترهای سیگنال بزرگ غیرخطی – Lumped Loudspeaker Driver Transient Analysis with Nonlinear Large-Signal Parameters
این مدل نشان میدهد که چگونه میتوان رفتار غیرخطی (سیگنال بزرگ) اجزای توده‌ای خاص را در یک تحلیل بلندگوی ساده‌شده گنجاند. سیستم مکانیکی و الکتریکی با استفاده از یک مدار الکتریکی معادل مدل سازی شده است. CMS(x) با انطباق سیگنال بزرگ و ضریب نیرو BL(x) در اینجا توابع غیرخطی محل بلندگو هستند. علاوه بر این، میرایی مکانیکی RMS(v) تابعی از سرعت بلندگو است. اثرات غیر خطی مرتبط با انطباق و فاکتور BL به ویژه در فرکانس‌های پایین‌تر مهم است. این همان جایی است که رویکرد مدلسازی یکپارچه کاربرد اصلی خود را دارد
گنبد توییتر و بهینه سازی شکل موجبر – Tweeter Dome and Waveguide Shape Optimization
توییتر یک درایور فرکانس بالا است که در سیستم های بلندگو استفاده می شود. یک توییتر ایده آل یک سطح فشار صوتی ثابت در یک فاصله معین در مقابل راننده مستقل از فرکانس تولید می کند، یعنی یک پاسخ صاف. در حالت ایدهآل، توییتر نیز تا حدی، این پاسخ صاف را هنگامی که نقطه شنیداری از محور خارج میشود، حفظ میکند. فعل و انفعالات پیچیده بین شکستن گنبد و تابش در طراحی محرک بلندگو ذاتی است. این به نوبه خود باعث ایجاد انحراف از ویژگی های تابش ایده آل می شود.
هدفون روی گوش مصنوعی – Headphone on an Artificial Ear
هدفون‌ها به‌خوبی به گوش متصل میشوند، و بنابراین نمی‌توان حساسیت آنها را در تنظیمات میدان آزاد آکوستیک کلاسیک مورد استفاده برای بلندگوها اندازه‌گیری کرد. اندازه گیری نیاز به استفاده از سر و گوش مصنوعی برای نشان دادن دقیق شرایط استفاده دارد. این مدل اتصال یک هدفون دور به یک گوش مصنوعی عمومی را نشان می دهد. این مدل از رابط فیزیک امواج Poroelastic برای مدل سازی فوم استفاده می کند. مدل داخلی سوراخ دار داخلی برای نشان دادن سوراخ ها و مش ها در بدنه هدفون استفاده می شود. گوش مصنوعی به یک کانال گوش ساده متصل می شود و امپدانس درام گوش به طور خاص در نظر گرفته می شود. یک مدار الکتریکی معادل برای مدل سازی درایور در هدفون استفاده می شود.
کنترل تخلیه بسته باتری با آنالیز حرارتی – Battery Pack Discharge Control with Thermal Analysis
این مدل توزیع دما را در یک بسته باتری که با توان مشخصی در حال استفاده است محاسبه می کند. جریان در Simulink® برای اطمینان از توان ثابت در طول استفاده کنترل می شود.
کنترل شارژ مدل باتری لیتیوم یونی 1 بعدی – 1D Lithium-Ion Battery Model Charge Control
این مدل کنترل شارژ/دشارژ یک باتری لیتیوم یونی را در شبیه سازی Simulink® نشان می دهد.
ذخیره دی اکسید کربن در سازند زمین شناسی – CO2 Storage in a Geologic Formation
این مثال ذخیره سازی زیرزمینی CO2 را در بخشی از سازند یوهانسن در سواحل نروژ شبیه سازی می کند. CO2 با استفاده از چاه تزریقی با سرعت 15 کیلوگرم بر ثانیه در مدت 25 سال تزریق می شود و پس از آن چاه بسته می شود. این مدل برای محاسبه پخش CO2 در دامنه شبیهسازی در طول فاز تزریق و در طی 25 سال به طور مستقیم پس از خاموش شدن چاه تزریق استفاده میشود. این مدل حاوی اطلاعاتی از مجموعه داده یوهانسن است که در اینجا تحت مجوز پایگاه داده باز (ODbL) در دسترس است.
جریان دو فازی در محیط متخلخل: مدل باکلی-لورت – Two-Phase Flow in a Porous Medium: Buckley–Leverett Model
این معیار جریان دو فازی را در یک محیط متخلخل به صورت 1 بعدی مدل می کند، جایی که جریان را می توان به صورت تحلیلی با معادله باکلی-لورت توصیف کرد.
فیتیله کردن در نوار کاغذی – Wicking in a Paper Strip
این مثال فتیله را در یک محیط متخلخل مدل می کند. فتیله پدیده ای است که هنگامی رخ می دهد که یک ماده متخلخل خشک با یک سیال در تماس باشد: به دلیل نیروهای مویرگی، سیال را جذب می کند. جذب تا رسیدن به تعادل ادامه می یابد که در آن نیروهای گرانشی نیروهای مویرگی را متعادل می کنند.
تجزیه و تحلیل ساختارهای متخلخل در مقیاس میکروسکوپی – Analyzing Porous Structures on the Microscopic Scale
مدل سازی جریان از طریق سازه های متخلخل واقع گرایانه به دلیل پیچیدگی خود سازه دشوار است. اغلب، حل و فصل میدان جریان با جزئیات امکان پذیر نیست. بنابراین، یک توصیف ماکروسکوپی از ساختار مقیاس منافذ، که از مقادیر متوسطی مانند تخلخل و نفوذپذیری استفاده میکند، برای سهولت مدلسازی حوزه‌های متخلخل استفاده میشود. این مثال میدان جریان را در مقیاس منافذ تجزیه و تحلیل می کند. سپس نتایج برای اعتبارسنجی و انطباق توصیف ماکروسکوپی پیوستار استفاده میشود، که به نوبه خود برای مدلسازی هندسه‌های متخلخل در مقیاس بزرگ استفاده میشود.
بهینه سازی سینک حرارتی میکروکانالی متخلخل – Optimization of a Porous Microchannel Heat Sink
این مثال کارایی یک هیت سینک میکروکانالی متخلخل را نسبت به یک هیت سینک میکروکانال معمولی محاسبه می کند. مدل کاملاً پارامتری شده است. یک مطالعه پارامتر بر روی ضخامت بستر متخلخل برای تعیین پیکربندی بهینه استفاده می شود.
میکسر سه فاز – Three-Phase Mixer
این مدل جداسازی و اختلاط یک سوسپانسیون با ذرات سبک و سنگین را شبیه سازی می کند. در ابتدا توزیع هر دو جمعیت ذره در سراسر سیال همگن است. قبل از شروع چرخش پروانه، سیال و دو جمعیت ذره تمایل به جدا شدن دارند زیرا ذرات سبک به بالای مخزن بالا می روند و ذرات سنگین در پایین رسوب می کنند. وقتی سوسپانسیون هم زده شد، سه فاز دوباره مخلوط می شوند.
جداکننده انتشار کنترل شده – Controlled Diffusion Separator
این مدل یک میکروسل H شکل را شبیه سازی می کند که برای جداسازی کنترل شده با انتشار طراحی شده است. سلول دو جریان آرام مختلف را برای یک دوره زمانی کنترل شده در تماس قرار می دهد. سطح تماس به خوبی مشخص است و با کنترل سرعت جریان، می توان مقدار گونه هایی را که از طریق انتشار از یک جریان به جریان دیگر منتقل می شوند، کنترل کرد. با این روش میتوان گونه‌های با نفوذ بالا را از گونه‌های با نفوذ کم جدا کرد.
به عنوان مثال، اگر گونه ای با نفوذ بالا از ورودی پایینی وارد شود، در ضخامت کانال افقی پخش می شود و از هر دو خروجی خارج می شود. گونه ای با نفوذ کم که وارد ورودی پایینی می شود در جریان خود باقی می ماند و همچنین از خروجی پایینی خارج می شود.
کالیبراسیون در برابر داده های TTT – Calibration Against TTT Data
این مدل نحوه استفاده از ماژول پردازش فلز و ماژول بهینه سازی را برای کالیبره کردن پارامترهای یک مدل تبدیل فاز در برابر داده های TTT (تبدیل دمای زمانی) نشان می دهد.
ارزیابی دمای حجیم – Bulk temperature evaluation
این آموزش نحوه استفاده از متغیرها و عملگرهای داخلی را برای ارزیابی دمای توده در امتداد هندسه ای مانند کانال، لوله یا دودکش در جریان غیر گرمایی به صورت دو بعدی و سه بعدی نشان می دهد. دمای توده ممکن است برای محاسبه ضریب انتقال حرارت برای یک جریان داخلی، به منظور تخمین راندمان یک مبدل حرارتی مورد نیاز باشد.
میانگین‌گیری مدل‌ها برای هدایت حرارتی مؤثر در محیط‌های متخلخل – Averaging Models for Effective Thermal Conductivity in Porous Media
این آموزش میانگین‌گیری مدلهای موجود در رابط انتقال حرارت در رسانه متخلخل را ارائه میکند که برای محاسبه رسانایی گرمایی مؤثر، زمانی که فرض تعادل حرارتی محلی ساخته میشود، استفاده میشود. مدل‌ها برای تخلخل‌های بین 0 تا 1 و نسبت هدایت حرارتی 50 بین فاز سیال و جامد مقایسه میشوند.
خنک کننده لامپ ال ای دی – LED Bulb Cooling
این مدل سه حالت انتقال حرارت را توصیف میکند: رسانایی، همرفت، و تابش، همراه با جریان غیر گرمایی در یک هندسه واقعی که نشان‌دهنده یک لامپ و هوای اطراف است.
تراشه های LED گرما را از بین می برند. این مدل دمای تعادل القا شده توسط این منابع گرمایی، رسانایی در قطعات جامد، خنککننده همرفتی به دلیل همرفت طبیعی و خنک‌سازی تابشی به محیط را محاسبه میکند.
خشک کردن نمونه سیب زمینی – Drying of a Potato Sample
خشک کردن محیط متخلخل از جمله فرآیندهای مهم در صنایع غذایی و کاغذسازی است. بسیاری از اثرات فیزیکی باید در نظر گرفته شود: جریان سیال، انتقال حرارت با تغییر فاز، و انتقال مایعات و گازهای شرکت کننده. همه این اثرات به شدت جفت شده‌اند و از رابط‌های از پیش تعریف‌شده میتوان برای مدلسازی این اثرات در یک محیط متخلخل مرطوب با COMSOL Multiphysics استفاده کرد. در این مدل، فازهای مایع و گاز در داخل نمونه سیب زمینی که به عنوان یک محیط متخلخل مدلسازی شده است، در تعادل فرض میشوند و تغییر اشباع آب در طول زمان محاسبه میشود تا انتقال گرما و رطوبت توسط یک جریان دو فازی مدلسازی شود.
اثر Opto-Acoustophoretic در یک تله آکوستوفوئیدیک – Opto-Acoustophoretic Effect in an Acoustofluidic Trap
Opto-acoustophoresis اصطلاحی است که برای توصیف تعامل بین آکوستیک و میدان های نوری استفاده می شود. در بیشتر موارد (از جمله این) میدان نوری مواد را گرم می کند و بنابراین بر میدان صوتی تأثیر می گذارد. در این مثال از یک تله صوتی، مجموعه ای از ذرات قبل از روشن شدن منبع نور به دام می افتند. نور توسط ذراتی جذب می شود که در نتیجه سیال اطراف را گرم می کنند. این جریان ترموآکوستیک قوی ایجاد می کند که ذرات را از تله صوتی بیرون می کشد.
مبدل حرارتی صفحه-فین – Plate-Fin Heat Exchanger
این مدل آموزشی نشان می دهد که چگونه از یک مبدل حرارتی پره صفحه ای ساخته شده از آلومینیوم برای خنک کردن روغن داغ با هوای سردتر استفاده می شود.
جریان نفت-آب از طریق یک روزنه – یک مدل جمعیت قطره ای – Oil-Water Flow Through an Orifice — A Droplet Population Model
این مثال جریان آشفته یک تعلیق نفت-آب را از طریق یک روزنه در نظر می گیرد. قطرات روغن در اثر تنش های آشفته در حین عبور سوسپانسیون از دهانه به قطرات کوچکتر تقسیم می شوند. هدف این مدل ردیابی توزیع اندازه قطرات است. توزیع اندازه قطرات به پنج جمعیت قطرات با قطرهای مختلف تفکیک شده است.
این مدل از مدل مخلوط انتقال فاز، جریان آشفته، رابط چندفیزیکی k-ε برای محاسبه میدان جریان مخلوط و انتقال جمعیت‌های مختلف قطرات استفاده میکند.
افزایش قطرات از طریق تعلیق – Droplet Rising Through a Suspension
این مثال یک قطره روغن را شبیه سازی می کند که از طریق یک سوسپانسیون بالا می رود. تعلیق در ابتدا طبقه بندی شده است، با یک لایه متراکم بین دو لایه شفاف. قطره در ابتدا در لایه شفاف پایینی قرار دارد. ذرات موجود در سوسپانسیون شروع به رسوب به سمت پایین حوزه جریان می‌کنند، در حالی که کسری از آنها نیز توسط قطره بالا کشیده میشوند. این مدل ترکیبی از یک مدل جریان چند فازی پراکنده با یک مدل مجموعه سطح را نشان می دهد.
تخمین پارامتر یک مدل پیل سوختی غشایی پلیمری – Parameter Estimation of a Polymer Membrane Fuel Cell Model
این آموزش نحوه استفاده از داده های پلاریزاسیون ثابت را برای انجام تخمین پارامتر یک مدل سلول سوختی غشایی الکترولیت پلیمری (PEMFC) نشان می دهد.
مدلی که یک مجموعه الکترود غشایی 5 لایه (MEA) را تعریف میکند، دو بعدی است و شامل تعادل بار الکترونیکی و یونی، سینتیک باتلر-ولمر، و همچنین انتقال گاز انتشاری و همرفتی در لایه و الکترود انتشار گاز اکسیژن/هوا است. لایه کاتالیزوری).
دو مجموعه از داده های قطبش، برای یک اکسیژن مرطوب یا مخلوط هوا، برای تخمین چهار پارامتر مدل استفاده می شود.
کاتد پیل سوختی با آب مایع – Fuel Cell Cathode with Liquid Water
این مثال آموزش کاتد پیل سوختی را گسترش می دهد تا انتقال آب مایع در الکترود اکسیژن را نیز شامل شود.
آب مایع با استفاده از عبارت تعریف شده توسط کاربر برای تراکم بخار، بسته به سطح رطوبت نسبی در فاز گاز تولید می شود.
خنک کننده پشته پیل سوختی – Fuel Cell Stack Cooling
این آموزش مدیریت حرارتی یک پشته پیل سوختی غشای الکترولیت پلیمری (PEM) را مدلسازی میکند. عملکرد پشته با مشخصات دمایی مشابه برای همه سلولها مهم است، زیرا توزیع دما نابرابر ممکن است منجر به تراکم بخار آب غیریکنواخت و تغییر عملکرد سلول به سلول شود.
پشته متشکل از پنج سلول است که با صفحات دوقطبی که مایع خنککننده مایع را حمل می‌کنند، درون لایهای قرار گرفته‌اند. این مدل دما، پتانسیلهای فاز الکترود و الکترولیت، انتقال جرم گونه‌های واکنش‌دهنده در هر محفظه گاز جداگانه، و فشار سیال و سرعت‌های متناظر در محفظه‌های جریان گاز و مایع را حل میکند.
جریان دو فازی در یک سلول سوختی غشایی الکترولیت پلیمری – Two-phase Flow in a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell
در پیل سوختی غشایی الکترولیت پلیمری (PEMFC)، آب در کاتد تولید میشود. سلول همچنین با بخار آب از طریق جریان های گاز ورودی تغذیه می شود تا غشای الکترولیت پلیمری مرطوب بماند.
اگر فشار جزئی آب در فاز گاز از فشار بخار بیشتر شود، آب به آب مایع تبدیل می شود. چگالش آب ممکن است در نتیجه تولید بخار آب در کاتد و همچنین به دلیل حذف سایر گونه های واکنش دهنده (H2 یا O2) از مخلوط های گازی رخ دهد.
الکترولایزر آب قلیایی بدون گرما دو فاز – Two-Phase Nonisothermal Zero-Gap Alkaline Water Electrolyzer
این مدل یک الکترولیز آب قلیایی با شکاف صفر را تعریف میکند، که در آن اکسیژن و گاز هیدروژن در الکترودهای نمدی نیکل انتشار گاز متخلخل، که در مجاورت یک جداکننده متخلخل (دیافراگم) قرار میگیرند، تکامل می‌یابند.
پشته پیل سوختی PEM – PEM Fuel Cell Stack
این مدل آموزشی یک پشته پیل سوختی غشای الکترولیت پلیمری (PEM) را تعریف می کند که از پنج پیل سوختی تشکیل شده است.
پیل سوختی PEM دمای بالا با میدان جریان سرپانتین – High Temperature PEM Fuel Cell with Serpentine Flow Field
این مثال جریان و انتقال جرم را در کانال ها و لایه انتشار گاز (GDL) یک سلول سوختی الکترولیت پلیمری مدل می کند. واکنش الکترود کاتدی به عنوان یک شرایط مرزی مدلسازی میشود که در آن چگالی جریان محلی به پتانسیل اضافی و غلظت اکسیژن محلی بستگی دارد. مازاد پتانسیل در امتداد مرز کاتد با استفاده از یک DAE توزیع شده حل می شود. آند و غشا با استفاده از مقاومت توده ای مدل سازی می شوند.
الکترولیز اکسید جامد با استفاده از ترمودینامیک – Solid Oxide Electrolyzer Using Thermodynamics
این مثال یک سلول الکترولیز اکسید جامد را مدلسازی میکند که در آن بخار آب برای تشکیل گاز هیدروژن در کاتد کاهش مییابد و گاز اکسیژن روی آند تکامل مییابد. توزیع جریان در سلول با انتقال جرم کاتدی هیدروژن و آب و انتقال تکانه همراه است.
الکترولایزر غشایی الکترولیت پلیمری – Polymer Electrolyte Membrane Electrolyzer
در سلول الکترولیز غشایی الکترولیت پلیمری (PEMEC)، دو محفظه الکترود توسط یک غشای پلیمری از هم جدا می شوند. آب مایع به سمت آند تغذیه می شود و به ترتیب گاز اکسیژن در آند و گاز هیدروژن در سمت کاتد تشکیل می شود.
الکترولایزر قلیایی – Alkaline Electrolyzer
الکترولیز آب قلیایی یک فرآیند صنعتی به خوبی تثبیت شده برای تولید گاز هیدروژن است. در سلول، گاز هیدروژن در کاتد تشکیل می شود در حالی که گاز اکسیژن در آند تشکیل می شود.
الکترولیت یک مایع آبی است و هنگامی که گازهای تکامل یافته حباب تشکیل می دهند، هدایت یونی موثر کاهش می یابد. گازهای تولید شده ممکن است به دلیل کاهش سطح قابل دسترس برای واکنش های الکترود، اثر مضری بر عملکرد سلول داشته باشند.
اثرات جریان فواره بر روی رسوب الکتریکی در یک ویفر در حال چرخش – Fountain Flow Effects on Electrodeposition on a Rotating Wafer
این مثال تجزیه و تحلیل انجام شده در مدل Electrodeposition بر روی یک ویفر با الگوی مقاومتی را با گنجاندن انتشار و همرفت یونهای مس در الکترولیت گسترش میدهد.
اثرات انتقال جرم همراه انتقال همرفت – انتشار در این نوع راکتور مورد توجه است زیرا آنها به سمت لبه ویفر برجسته می شوند و چگالی جریان را محدود می کنند. این باعث تعادل مازاد پتانسیل فعال‌سازی میشود که به دلیل اثرات هدایت جریان الکتریکی در ویفر در لبه بالاترین حد است. با طراحی راکتور، رابطه بین انتقال جرم و اثرات پتانسیل فعال سازی را می توان بهینه کرد تا توزیع جریان روی ویفر یکنواخت تر شود.
رسوب آلیاژی – Alloy Deposition
کدگذاری الکتروشیمیایی یک روش رایج کم هزینه برای تولید آلیاژهای فلزی است. این مدل آموزشی رسوب الکتریکی یک آلیاژ نیکل (Ni)-فسفر (P) را نشان می دهد.
سلول بدنه سیلندر دوار – Rotating Cylinder Hull Cell
سلولهای بدنه سیلندر چرخشی یک ابزار آزمایشی مهم در آبکاری و رسوب الکتریکی هستند و برای اندازه‌گیری توزیع غیریکنواخت جریان، انتقال جرم و قدرت پرتاب حمام‌های آبکاری استفاده میشوند. این مدل نتایج را برای یک سلول تجاری موجود (RotaHull (R)) همانطور که در مقاله منتشر شده است، تولید می کند [1]. به طور خاص، توزیع جریان اولیه، ثانویه و سوم را در امتداد الکترود و همچنین انتشار مس در لایه منتشر در اطراف کاتد بررسی میکند.
رسوب الکتریکی یک سیم پیچ سلف – Electrodeposition of an Inductor Coil
این مثال رسوب یک سیم پیچ سلف را به صورت سه بعدی مدل می کند. هندسه شامل اکستروژن الگوی رسوب به یک ماسک مقاوم نوری جداکننده و یک لایه انتشار در بالای مقاومت نوری است.
رسوب الکتریکی یک برآمدگی میکروکانکتور با هندسه تغییر شکل در سه بعدی – Electrodeposition of a Microconnector Bump with Deforming Geometry in 3D
این مدل تکامل شکل یک برآمدگی میکروکانکتور را در طول زمان به عنوان رسوب مس روی سطح الکترود شبیهسازی میکند. انتقال یون مس در الکترولیت از طریق همرفت و انتشار انجام می شود. سینتیک الکترود با بیان باتلر-ولمر وابسته به غلظت توصیف میشود.
رسوب بدون الکترو مس – Copper Electroless Deposition
رسوب یا آبکاری الکترولس یک روش آبکاری غیر گالوانیکی است که نیازی به نیروی الکتریکی خارجی ندارد. این روش معمولاً برای آبکاری الکترولس نیکل، نقره، طلا و مس استفاده می شود.
آبکاری تخته مدار چاپی – Electroplating of a Printed Circuit Board
این مثال آبکاری یک برد مدار چاپی (PCB) را به صورت سه بعدی با استفاده از رابط توزیع جریان ثانویه شبیه سازی می کند. به منظور دستیابی به یکنواختی ضخامت در سراسر PCB، یک الگوی ساختگی به همراه یک روزنه در حمام آبکاری در طراحی گنجانده شده است.
آبکاری معکوس پالس – Pulse Reverse Plating
این آموزش نشان می دهد که چگونه آبکاری معکوس پالس می تواند به عنوان جایگزینی بدون افزودنی برای کاهش برجستگی های کوچک در طول رسوب فلز مس استفاده شود. با تطبیق پارامترهای فرآیند، از جمله طول پالس های رو به جلو و معکوس (چرخه های وظیفه)، می توان یک سطح فلزی آینه مانند روشن ایجاد کرد.
آندایزاسیون آلومینیوم – Aluminum Anodization
هنگام آنودایز کردن آلومینیوم، سطح به صورت الکتروشیمیایی تغییر می یابد تا یک فیلم Al2O3 ساینده و مقاوم در برابر خوردگی تشکیل شود. سینتیک الکترود در طول فرآیند تنها با رشد لایه اکسید به طور جزئی تحت تأثیر قرار می گیرد، بنابراین یک تجزیه و تحلیل ثابت از توزیع جریان برای تعیین یکنواختی ضخامت این لایه کافی است.
رسوب مس در یک سوراخ از طریق – Copper Deposition in a Through-Hole Via
این مدل مکانیسم پر کردن پروانه را برای رسوب الکتریکی مس در یک سوراخ عبوری (TH) از طریق قرار گرفتن در معرض الکترولیت حاوی مواد افزودنی هالید سرکوبگر نشان می دهد.
رسوب مس در یک ترانشه با استفاده از روش تنظیم سطح – Copper Deposition in a Trench Using the Level Set Method
مثال مدل حاضر بر اساس رسوب مس در یک مدل ترانچ موجود در کتابخانه کاربردی الکترورسوب گذاری است.
رسوب مس در یک ترانشه با استفاده از روش میدان فاز – Copper Deposition in a Trench Using the Phase Field Method
مثال مدل حاضر بر اساس رسوب مس در یک مدل ترانچ موجود در کتابخانه کاربردی الکترورسوب گذاری است.
رسوب مس در یک ترانشه – Copper Deposition in a Trench
این مدل استفاده از مش های متحرک را در استفاده از رسوب الکتریکی مس بر روی تخته های مدار نشان می دهد. در این محیط‌ها وجود حفره‌ها یا ترانشه‌ها مشهود است.
مدلسازی جریان دو فازی برق مسی با استفاده از جریان حبابی – Two-Phase Flow Modeling of Copper Electrowinning Using Bubbly Flow
الکترووینینگ مس فرآیند استخراج مس از محلول الکترولیت و رسوب آن در سطح کاتد با عبور جریان خارجی از سلول الکترولیتی و استفاده از آند نامحلول است. در طول فرآیند، حباب‌های اکسیژن در سطح آند تولید میشوند که منجر به یک منطقه گردش مجدد بزرگ بین سطوح آند و کاتد میشود که نیاز به مدلسازی جریان دو فازی دارد.
کرونوآمپرومتری لایه نازک – Thin Layer Chronoamperometry
روش الکتروتحلیلی رایج برای تشخیص آمپرومتریک جامع در یک لایه نازک میکروسکوپی به عنوان یک مسئله انتشار متقارن 1 بعدی مدلسازی میشود. نتیجه شبیه‌سازی‌شده با معادله تحلیلی کترل در زمان‌های کوتاه مطابقت دارد، و همانطور که در زمان‌های طولانی زمانی که لایه انتشار روی سلول لایه نازک قرار میگیرد، منحرف میشود.
ولتامتری جذب- دفع – Adsorption-Desorption Voltammetry
برای اینکه یک واکنش الکتروشیمیایی رخ دهد، معمولاً گونه واکنش دهنده باید قبل از احیا یا اکسیداسیون به سطح الکترود جذب شود و پس از آن گونه محصول حاصل دوباره به الکترولیت دفع می شود.
اگر سرعت جذب یا دفع در مقایسه با مرحله انتقال بار الکتروشیمیایی آهسته باشد، ممکن است پدیده جذب – واجذب در یک مدل لحاظ شود.
دستگاه الکتروکرومیک – Electrochromic Device
دستگاه های الکتروکرومیک (ECD) ممکن است در پنجره های “هوشمند” استفاده شوند، به عنوان مثال در ساختمان ها یا دریچه های موتور سیکلت، جایی که می توان شفافیت دستگاه را با اعمال یک ولتاژ کنترل کرد.
ECD ها از این واقعیت استفاده می کنند که جذب نور بصری برای یک گونه شیمیایی در محلول ممکن است به حالت اکسیداسیون بستگی داشته باشد.
با استفاده از الکترودها برای کنترل حالت اکسیداسیون، می توان شفافیت کل سلول را با تغییر پتانسیل کنترل کرد.
این مدل تغییر دینامیکی شفافیت یک سلول الکتروشیمیایی EN را زمانی که در معرض یک مرحله بالقوه قرار میگیرد، شبیهسازی میکند، و به دنبال آن آرامش یا در مدار باز یا با اتصال کوتاه سلول.
باتری لیمویی – Lemon Battery
این دارایی حاوی فایل مدلی است که در پست وبلاگ با عنوان “نزدیک شدن به یک مدل الکتروشیمیایی از ابتدا: باتری لیمو” توضیح داده شده است.
حمل و نقل بازدارنده خوردگی – Corrosion Inhibitor Transport
این مدل خوردگی اتمسفر یک زوج گالوانیکی را شبیهسازی میکند که شامل یک پوشش فلزی Al-Co-C و یک آلیاژ آلومینیوم است که با لایه الکترولیت ضخامت 100 میکرومتر در تماس است.
خوردگی اتمسفر با حمل و نقل جرم – Atmospheric Corrosion with Mass Transport
خوردگی جوی زمانی اتفاق می افتد که سازه های فلزی در معرض هوای مرطوب قرار می گیرند و یک لایه الکترولیت نازک در محدوده تا چند صد میکرومتر تشکیل می دهند.
مدل ارائه شده در اینجا برای حمل بار و همچنین حمل و نقل انبوه شامل 10 گونه و 6 واکنش همگن است.
مشخصات بالقوه در باتری ها و سلول های الکتروشیمیایی – Potential Profile in Batteries and Electrochemical Cells
هدف از این مدل تجسم پتانسیل الکتریکی در یک سلول الکتروشیمیایی، به عنوان مثال یک باتری است. این در OCV و در حین کار انجام می شود. در باتری، این با OCV، تخلیه و شارژ مجدد مطابقت دارد.
طراح حفاظت کاتدی – Cathodic Protection Designer
برنامه Cathodic Protection Designer نمونه ای از نحوه استفاده از یک برنامه کاربردی برای ساده سازی فرآیند شبیه سازی با ارائه راهی برای وارد کردن یک فایل CAD عمومی با الزامات خاص است.
خوردگی ناشی از جریان متناوب – Alternating Current-Induced Corrosion
خوردگی ناشی از جریان متناوب (AC) در صنعت نفت و گاز مشهود است، به ویژه زمانی که یک خط لوله در مجاورت خطوط انتقال قدرت بالا باشد.
یک مدل عددی ارائه شده در اینجا ابتدا اثر جریان مستقیم (DC) پتانسیل اعمال شده بر خوردگی را با استفاده از یک تحلیل ثابت و سپس اثر AC بر خوردگی را با استفاده از یک تحلیل گذرا ارزیابی میکند.
سپس این مدل برای بررسی اثر فرکانس بر نرخ خوردگی AC گسترش مییابد و سهم خازنی دو لایه را به ویژه در فرکانس بالاتر نشان میدهد.
خوردگی زیر قطره ایوانز – Corrosion Under an Evans Droplet
آزمایش قطره ایوانز یک آزمایش خوردگی قرن قدمت برای نشان دادن خوردگی محدود حمل و نقل اکسیژن است. یک قطره آب بر روی یک سطح فلزی قرار می گیرد و با گذشت زمان، سطح دارای تفاوت هایی در جهت شعاعی سطح از نظر مقدار مواد خورده شده و محصولات خوردگی رسوب شده است.
مدل دو فازی برای MEA پیل سوختی PEM پنج لایه – A Two Phase Model For A Five Layer PEM Fuel Cell MEA
یک پیل سوختی PEM با دمای پایین، آب را در سمت کاتد تولید میکند و برای جریانهای بالاتر، آب مایع در لایههای متخلخل و در میدان جریان تشکیل میشود.
جک زدن اکسیدی بتن مسلح – Oxide Jacking of Reinforced Concrete
جکینگ اکسیدی فرآیندی است که در آن بتن مسلح به دلیل خوردگی میلگردهای تقویت کننده ترک می خورد. فرآیند خوردگی باعث رشد یک لایه اکسید روی میلگرد می شود که به نوبه خود باعث ایجاد تنش های داخلی در بتن می شود. اگر اجازه داده شود روند خوردگی بدون کنترل ادامه یابد، بتن در نهایت ترک خواهد خورد و سازه را به خطر می اندازد.
خوردگی موضعی با استفاده از روش میدان فاز – Localized Corrosion Using the Phase Field Method
این مثال خوردگی گالوانیکی را بین دو فاز مختلف در یک آلیاژ منیزیم برای یک پیکربندی ریزساختار مقطعی نشان میدهد.
رابط فاز فیلد در اینجا برای مدل سازی انحلال یک فاز تشکیل دهنده که منجر به تغییرات توپولوژیکی می شود استفاده می شود. سینتیک الکترود در مرز خوردگی به عنوان یک اصطلاح دامنه ای تعریف می شود که از تابع دلتای میدان فاز استفاده می کند.
خوردگی حفره ای – Pitting Corrosion
خوردگی حفره‌ای نوعی خوردگی موضعی است که در آن حفره‌های موضعی، حفره‌ها، روی سطح فلزی در ابتدا صاف تشکیل میشوند.
یک گودال ممکن است با عیوب سطحی، مانند ناهمگنی در ترکیب یا شکل، یا سوء استفاده مکانیکی که منجر به یک خراش یا فرورفتگی کوچک شود، مقداردهی اولیه شود.
تجزیه حرارتی بتاکاروتن در راکتور جریان – Thermal Decomposition of Beta-Carotene in a Flow Reactor
این آموزش نشان می دهد که چگونه می توان از عملکرد کمی نامشخص (UQ) برای پاسخ به سؤالات مربوط به حساسیت و قابلیت اطمینان یک راکتور جریان با تجزیه حرارتی استفاده کرد.
پیرولیز چوب – Pyrolysis of Wood
پیرولیز یک ذره چوب به اندازه سانتی متر یک مشکل چندفیزیکی کاملاً جفت شده با انتقال جرم، جریان سیال و انتقال حرارت را ارائه می دهد.
اختلاط آشفته در یک مخزن هم زده – Turbulent Mixing in a Stirred Tank
این مثال نشان می دهد که چگونه می توان قابلیت اختلاط یک ظرف هم زده را ارزیابی کرد. برای رسیدن موثر به شرایط عملیاتی ثابت، جریان آشفته برای استفاده از تحلیل روتور منجمد و شبیهسازی وابسته به زمان بعدی حل میشود. هنگامی که یک میدان جریان شبه پایدار ایجاد شد، اختلاط آشفته یک گونه ردیابی شبیهسازی میشود و زمان اختلاط تا زمانی که کاملاً مخلوط شود ارزیابی میشود.
لوله حرارتی با خواص مایع و گاز دقیق – Heat Pipe with Accurate Liquid and Gas Properties
لوله های حرارتی برای انتقال موثر گرما از طریق تبخیر، انتقال جرم و تراکم سیال در حال کار طراحی شده اند.
تبخیر همرفتی یک قطره آب-استون – Convective Evaporation of a Water–Acetone Droplet
این مدل تبخیر یک قطره را توصیف می کند که از محلول غلیظ استون و آب تشکیل شده است. این پدیده همراه با حمل و نقل گونه های شیمیایی و انتقال حرارت بر روی مرزهای فاز (مرز مایع-گاز) و همچنین برای جریان چند فازی را به حساب می آورد.
باتری نیکل-کادمیم ایزوترمال 1 بعدی – 1D Isothermal Nickel–Cadmium Battery
این مدل مدل باتری NiCd و نتایج ارائه شده در مقاله De Vidts و White از سال 1995 را بازتولید می کند.
محافظت در برابر تخلیه بیش از حد باتری با استفاده از مقاومت های شنت – Parasitic Reactions in an Electrochemical Capacitor
این آموزش نحوه ادغام چندین مدل باتری Lumped را در رابط Electrical Circuit نشان می دهد.
باتری نیکل-هیدرید فلزی همدما 1 بعدی – 1D Isothermal Nickel–Metal Hydride Battery
این مدل تخلیه یک باتری نیکل-فلز هیدرید (NiMH) را با استفاده از رابط باتری با الکترولیت باینری شبیه سازی می کند. هندسه یک بعدی و مدل همدما است. این مدل به عنوان مقدمهای برای مدلسازی NiMH عمل میکند و میتواند بیشتر برای شامل واکنشهای جانبی مختلف گسترش یابد.
یک مدل مدار معادل برای یک باتری نیکل-فلز هیدرید – An Equivalent Circuit Model for a Nickel–Metal Hydride Battery
یک رویکرد مدل مدار معادل ساده برای باتریهای هیدرید فلز نیکل ارائه شده است. مدل 0D از مقاومت، خازن، منبع جریان و منبع ولتاژ مبتنی بر حالت شارژ (SOC) تشکیل شده است. یک وابستگی از نوع آرنیوس برای توضیح خود تخلیه استفاده می شود. تمام پارامترهای مدل یا ثابت یا تابع SOC هستند. یک مطالعه وابسته به زمان برای یک چرخه تخلیه شارژ برای نرخ های مختلف C ارائه شده است.
توزیع جریان اولیه در الکترود شبکه باتری سرب-اسید – Primary Current Distribution in a Lead–Acid Battery Grid Electrode
این مثال مدل سه بعدی استفاده از رابط توزیع جریان اولیه برای مدل سازی توزیع جریان در سلول های الکتروشیمیایی را نشان می دهد.
تخلیه و خود تخلیه باتری سرب اسیدی – Discharge and Self-Discharge of a Lead–Acid Battery
باتری های سرب اسید به طور گسترده ای به عنوان باتری های راه اندازی برای کاربردهای کششی مختلف مانند اتومبیل ها و کامیون ها و غیره استفاده می شوند.
الکترود باتری با توزیع اندازه ذرات – Battery Electrode with a Particle Size Distribution
الکترودهای باتری که دارای ناهمگنی های بزرگ از نظر اندازه ذرات هستند، ممکن است گاهی اوقات به اندازه کافی توسط مدل های همگن تنها با استفاده از یک اندازه ذره توصیف نشوند.
به عنوان جایگزینی برای افزودن چندین نمونه از گره مواد الکترود متخلخل اضافی، این آموزش نشان میدهد که چگونه میتوان یک بعد اضافی تعریف‌شده توسط کاربر را برای تعریف انتشار فاز جامد لیتیوم درون‌ماده برای طیفی از اندازه‌های ذرات به کار برد.
باتری سرب-اسید ردوکس محلول – Soluble Lead–Acid Redox Flow Battery
در یک باتری جریان ردوکس، انرژی الکتروشیمیایی به صورت زوج های ردوکس در الکترولیت ذخیره می شود، که در مخازن خارج از سلول الکتروشیمیایی ذخیره می شود.
باتری روی-برم ردوکس جریان – Zinc–Bromine Redox Flow Battery
باتری جریان اکسید روی برم روی یک فناوری ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی مناسب برای کاربردهای ثابت است.
در مقایسه با سایر مواد شیمیایی باتری جریان، سلول Zn-Br به طور بالقوه دارای هزینه کمتر، تراکم انرژی بالاتر و بازده انرژی بهتر است.
در سلول هنگام شارژ، فلز روی روی الکترود منفی رسوب میکند، در حالی که برم روی الکترود مثبت تولید میشود.
این آموزش ولتاژ سلول و همچنین تولید برم و روی را در طول چرخه شارژ-تخلیه مدل می کند.
الکترود ترکیبی با سیلیکون-گرافیت با هیسترزیس ولتاژ ترمودینامیکی – Silicon–Graphite-Blended Electrode with Thermodynamic Voltage Hysteresis
به دلیل ظرفیت بالای آن، سیلیکون (Si) اغلب به گرافیت در الکترود منفی باتری های لیتیوم یون اضافه می شود.
الکترودهای ترکیبی سیلیکون-گرافیت ممکن است پسماند ولتاژ ترمودینامیکی قابل توجهی را نشان دهند (“وابستگی مسیر”) زیرا پتانسیل تعادل واکنش بین لیتیوم – سیلیکون به تاریخچه شارژ – تخلیه الکترود بستگی دارد.
این مثال مدل نشان می دهد که چگونه می توان Si را به عنوان یک ماده الکترود اضافی به یک الکترود متخلخل در رابط باتری لیتیوم-یون اضافه کرد و چگونه یک متغیر حافظه را تعریف کرد که قادر به مدیریت پسماند ولتاژ با استفاده از یک رابط PDE فرم ضریب اضافی است.
باتری لیتیوم-هوای همدما 1 بعدی – 1D Isothermal Lithium–Air Battery
باتریهای لیتیوم-هوای قابل شارژ اخیراً به دلیل چگالی انرژی بالا مورد توجه قرار گرفته‌اند. ارزش تئوری حدود 11400 Wh/kg است که حدود 10 برابر بیشتر از باتری های لیتیوم یونی است.
رول ژله ای با استفاده از هندسه مسطح – Jelly Roll Using a Flattened Geometry
این مثال نتایج مثال آموزشی ژله رول را با استفاده از یک نمایش مسطح از هندسه مبتنی بر مارپیچ زخم تکرار می کند.
باتری یون سدیم ایزوترمال 1 بعدی – 1D Isothermal Sodium-Ion Battery
باتری های یون سدیم (SIB) معمولاً به عنوان جایگزینی برای باتری های لیتیوم یون (LIB) ارائه می شوند.
باتری لیتیوم سولفور – Lithium-Sulfur Battery
باتری های لیتیوم سولفور (Li-S) در کاربردهای خاص با تقاضای بالا برای چگالی انرژی خاص، که ممکن است به 500-600 Wh/kg برسد، استفاده می شود.
خازن الکتروشیمیایی با الکترودهای متخلخل – Electrochemical Capacitor with Porous Electrodes
ابرخازن های الکتروشیمیایی دارای چگالی انرژی نسبتاً بالاتری نسبت به خازن های معمولی هستند. ابرخازن های الکتروشیمیایی با چندین مزیت، مانند شارژ سریع، چرخه شارژ-دشارژ طولانی، و محدوده دمای عملیاتی گسترده، کاربردهای گسترده ای در خودروهای الکتریکی هیبریدی پیدا کرده اند.
این آموزش 1 بعدی توزیع جریان و استفاده از الکترود در الکترودهای متخلخل را در یک خازن الکتروشیمیایی مدل میکند. معادلات Nernst-Planck برای مدلسازی انتقال با انتشار و مهاجرت الکترولیت دوتایی، با استفاده از پارامترهای پیچ‌خوردگی و تخلخل برای استخراج پارامترهای انتقال موثر برای الکترودهای متخلخل استفاده میشود.
تجزیه و تحلیل پیری یک مدل باتری یکپارچه – Aging Analysis of a Lumped Battery Model
این آموزش رابط Lumped Battery را برای مدلسازی کاهش ظرفیت در باتری نشان میدهد. مجموعه ای از پارامترهای توده ای برای توصیف از دست دادن ظرفیتی که به دلیل واکنش های انگلی در باتری رخ می دهد، با فرض عدم آگاهی از ساختار داخلی یا طراحی الکترودهای باتری یا انتخاب مواد استفاده می شود.
باتری لیتیوم یونی با الکترولیت جامد رسانای تک یونی – Lithium-Ion Battery with Single-Ion Conducting Solid Electrolyte
این مثال رابط رسانای تک یونی، باتری لیتیوم یونی را برای مطالعه تخلیه باتری لیتیوم یون با الکترولیت جامد نشان می دهد. هندسه یک بعدی و مدل همدما است. رفتار در جریان های تخلیه مختلف و رسانایی الکترولیت جامد تجزیه و تحلیل می شود.
آموزش مدل جایگزین مدل قابلیت نرخ باتری – Surrogate Model Training of a Battery Rate Capability Model
این برنامه استفاده از یک تابع مدل جایگزین را برای پیش‌بینی قابلیت نرخ سلول باتری NMC111/گرافیت نشان میدهد.
آبکاری لیتیوم با تغییر شکل با استفاده از روش میدان فاز – Lithium Plating with Deformation Using the Phase Field Method
این مثال نشان میدهد که چگونه رابط باتری لیتیوم-یون را به رابط فاز فیلد برای مدلسازی تغییر شکل‌های الکترود متصل کنیم.
مدل پایه باتری لیتیوم یون در 1D – Lithium-Ion Battery Base Model in 1D
این مثال کاربردی برای بررسی موارد زیر مفید است:
ولتاژ،
پلاریزاسیون (افت ولتاژ)،
مقاومت داخلی،
حالت شارژ (SOC) و
قابلیت نرخ گذاری،
در باتری های لیتیوم یون تحت شرایط همدما.
مدیریت حرارتی یک بسته باتری با استفاده از ماده تغییر فاز – Thermal Management of a Battery Pack Using a Phase Change Material
مدیریت حرارتی یک بسته باتری با در نظر گرفتن دو سناریو، هوا (همرفت طبیعی) و مواد تغییر فاز (PCM) در شکاف بین باتری ها شبیه سازی شده است.
مقاومت داخلی باتری لیتیوم یونی – Lithium-Ion Battery Internal Resistance
این آموزش عمیق‌تر به بررسی قابلیت نرخ در باتری می‌پردازد و نشان میدهد که چگونه رابط باتری لیتیوم-یون یک ابزار مدلسازی عالی برای انجام این کار است.
تجزیه و تحلیل 3 بعدی الکتروشیمیایی و حرارتی یک باتری لیتیومی منشوری – 3D Electrochemical and Thermal Analysis of a Prismatic Lithium Battery
سلول های لیتیوم منشوری به طور گسترده در وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های ذخیره انرژی باتری استفاده می شود.
آبکاری لیتیوم – Lithium Plating
رسوب لیتیوم فلزی بر روی الکترود منفی در اولویت نسبت به ترکیب لیتیوم به عنوان یک کاهش ظرفیت و نگرانی ایمنی برای باتری های لیتیوم یون شناخته شده است. شرایط شارژ سخت مانند جریان های بالا (شارژ سریع) و/یا دمای پایین می تواند منجر به آبکاری لیتیوم شود. این آموزش آبکاری لیتیوم را با استفاده از رابط باتری لیتیوم یونی برای پیش‌بینی زمان و مکان انتظار آبکاری در یک سلول بررسی میکند. افت ظرفیت حاصل برای دماها و نرخ های شارژ مختلف پیش بینی می شود.
توزیع حرارتی در بسته باتری های استوانه ای – Thermal Distribution in a Pack of Cylindrical Batteries
این مثال نشان می دهد که چگونه می توان توزیع دما را در بسته باتری در حین تخلیه 4 درجه سانتی گراد مدل کرد.
آبکاری لیتیوم با تغییر شکل – Lithium Plating with Deformation
در باتری لیتیوم فلزی، فلز لیتیوم در هنگام شارژ روی الکترود منفی رسوب می کند.
ژله رول – Jelly Roll
در یک سلول باتری استوانهای یا منشوری، لایههای فعال، فویل‌های فلزی جمع‌کننده جریان و جداکننده‌ها به یک «ژله رول» پیچیده میشوند.
زبانه های اضافی (نوارهای فلزی) به فویل های جمع کننده جریان جوش داده می شوند تا جریان را به قسمت بیرونی قوطی سلول هدایت کنند.
تأثیر متقابل ابعاد مختلف لایه ها و زبانه ها، در ترکیب با مقدار جریان سلول، بر توزیع دما و جریان در سلول باتری حاکم است.
انتشار فرار حرارتی در بسته باتری – Thermal Runaway Propagation in a Battery Pack
به دلیل سوء استفاده، مانند اتصال کوتاه داخلی یا خارجی یا گرمایش بیش از حد، یک سلول باتری جداگانه ممکن است به سمت گرما برود که در طی آن سلول باتری مقدار قابل توجهی گرما تولید می کند.
سیستم ذخیره سازی انرژی باتری خنک کننده مایع – Liquid-Cooled Battery Energy Storage System
سیستم های ذخیره انرژی باتری با توان بالا (BESS) اغلب مجهز به سیستم های خنک کننده مایع هستند تا گرمای تولید شده توسط باتری ها را در حین کار حذف کنند.
دستگاه رادیاتور هوشمند نوری (SRD) برای کاربردهای خورشیدی – Optical Smart Radiator Device (SRD) for Solar Applications
سیستم های ذخیره انرژی باتری با توان بالا (BESS) اغلب مجهز به سیستم های خنک کننده مایع هستند تا گرمای تولید شده توسط باتری ها را در حین کار حذف کنند.
مبدل اولتراسونیک میکروماشین خازنی با مدل برآمده – Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer with Lumped Model
این آموزش نشان می دهد که چگونه می توان یک مدل یکپارچه مبدل MEMS را از مدل FEM آن استخراج کرد. این شامل یک مدل FEM از مبدل اولتراسونیک میکروماشین کاری خازنی (CMUT) و مدل توده ای مربوطه است که با استفاده از رابط سیستم مکانیکی برآمده (LMS) ایجاد شده است. پارامترهای مدل LMS از مطالعه برآورد پارامتر به دست آمد.
تشدید کننده BAW فیلم نازک با مدار معادل – Thin-Film BAW Resonator with Equivalent Circuit
این آموزش نشان می دهد که چگونه می توان یک مدل مدار الکتریکی یک تشدید کننده MEMS را با استفاده از ویژگی تخمین پارامتر استخراج کرد. این مدل یک مدار اصلاح شده Butterworth-Van Dyke است که با استفاده از رابط مدار الکتریکی ایجاد شده است و یک تشدید کننده صوتی حجیم لایه نازک (FBAR) را نشان می دهد. برای حل پارامترهای عناصر برآمده در مدل از مطالعه تخمین پارامتر استفاده شد.
میکرو اسپیکر گوشی هوشمند و آکوستیک پورت: تحلیل خطی و غیرخطی – Smartphone Microspeaker and Port Acoustics: Linear and Nonlinear Analysis
این مدل آموزشی نحوه مدلسازی یک میکرواسپیکر واقع در تلفن هوشمند را نشان میدهد که شامل تابش و تعامل با پورت صوتی است که به بیرون متصل میشود.
گیرنده توده‌ای با اتصال کامل ویبروآکوستیک – Lumped Receiver with Full Vibroacoustic Coupling
هنگامی که شبیه‌سازی‌ها در توسعۀ دستگاههای تلفن همراه، لوازم الکترونیکی مصرفی، سمعک یا هدست نقش دارند، لازم است در نظر بگیرید که چگونه مبدل‌ها با سایر سیستم ارتباط برقرار می‌کنند. در اینجا، ما تجزیه و تحلیل تعامل بین نصب عایق لرزشی و یک مبدل سمعک مینیاتوری (یک گیرنده آرماتور متعادل Knowles® TEC-30033)را با استفاده از نمایندگی توده‌ای مبدل نشان می‌دهیم. مدل توده‌ای به عنوان یک مدار الکتروآکوستیک معادل ساده شده است. لرزش و ویژگیهای صوتی مدل توده‌ای سپس به یک مدل چندفیزیکی از سیستم جداسازی لرزشی متصل شده تا به یک تجزیه و تحلیل کامل سیستم برسند.
تمرکز اینرسی بین دو دیواره موازی – Inertial Focusing Between Two Parallel Walls
بیش از 50 سال است که این موضوع شناخته شده است که ذرات شناور خنثی در یک کانال جریان تمایل به مکانهای خاص در مقطع کانال دارند. برای یک لولۀ استوانهای یا دو صفحۀ موازی که دارای جريان خطى ناروان هستند، موقعیت تعادل در حدود 0.6 برابر شعاع لوله یا فاصله از دیواره‌های موازی به ترتیب حدود 0.2 برابر عرض کانال است. به این اثر Segre-Silberberg گفته میشود، در حالی که حلقه‌ای از ذرات با شعاع 0.6 برابر شعاع لوله گاهی اوقات حلقۀ Segre-Silberberg نامیده میشود.
شبیه سازی یک ترانزیستور با تأثیر میدان حساس به یون (Simulation of an Ion-sensitive Field-effect Transistor (ISFET) – (ISFET
یک ترانزیستور با تأثیر میدان حساس به یون (ISFET) با جایگزین کردن تماس دروازه MOSFET با الکترولیت مورد علاقه ساخته میشود. غلظت یک گونۀ یونی خاص در الکترولیت را میتوان با اندازه‌گیری تغییر در ولتاژ دروازه به دلیل تعامل بین یون‌ها و دی‌الکتریک درگاه تعیین کرد.
غشای یون تبادل و پتانسیل های دونان – Ion-Exchange Membranes and Donnan Potentials
این فایل مدل برای ایجاد طرح های برجسته شده در پست وبلاگ “نحوه مدل سازی غشاهای یونی تبادل و پتانسیل های دونان” استفاده شده است.
جریان غیر قابل انعطاف ثابت از پشت صحنه – Stationary Incompressible Flow over a Backstep
این مدل آموزشی معادلات ناپایدار نویر-استوکس را در یک هندسه پشت صحنه با استفاده از رابط جریان لایهای حل میکند.
حمل و نقل ذرات محلول در مدل از پیش تعیین شده جریان آب زیرزمینی مشخص – Solute Transport in Prescribed Groundwater Flow Preset Model
پیش‌بینی حمل و نقل املاح که با مایعات زیرسطحی حرکت می‌کنند از نظر عمومی در مهندسی محیط زیست و علوم زمین مورد توجه است. املاح ممکن است نه تنها آلاینده باشند بلکه ردیاب‌های مصنوعی نیز برای اهداف تحقیق به آب‌های زیرزمینی اضافه میشوند.
بهینه‌سازی پارامتری یک میکرودریچه تسلا – Parameter Optimization of a Tesla Microvalve
از میکروشیر تسلای بهینه‌شده توپولوژی به عنوان الهام‌بخش برای هندسۀ پارامتری استفاده میشود. بهینه‌سازی این هندسه با بهینه‌سازی بیش از یک جارو پارامتری، فرسایش و اتساع هندسه را در نظر میگیرد.
بهینه‌سازی پراکندگی باند در یک جریان الکتریکی از طریق میکروکانال خمیده – Optimizing Band Dispersion in an Electroosmotic Flow Through a Curved Microchannel
این مدل پراکندگی باند گونۀ خنثی را از طریق میکروکانال منحنی در یک جریان الکترواسمزی (EOF) بررسی میکند. با استفاده از ماژول بهینه‌سازی، بهینه‌سازی هندسی برای به حداقل رساندن پراکندگی ناشی از منحنی انجام میشود.
بهینه سازی یک میکرودریچه تسلا – Optimization of a Tesla Microvalve
این مدل یک بهینه‌سازی توپولوژیکی را برای یک میکروشیر تسلا انجام میدهد. یک میکروشیر تسلا جریان رو به عقب را با استفاده از نیروهای اصطکاک به جای قطعات متحرک مهار میکند.
همرفت آزاد در یک محیط متخلخل – Free Convection in a Porous Medium
این مثال مدلسازی جریان زیر سطح را که در آن همرفت آزاد در محیط متخلخل تجزیه و تحلیل میشود، بررسی میکند. نتایج با نوشته‌جات منتشر شده در این زمینه مقایسه میشوند.
جریان Forchheimer Flow – Forchheimer
این مثال یک مدل آموزشی از اتصال بین جریان یک سیال در یک کانال باز و یک بلوک متخلخل متصل به یکی از دیواره‌های کانال است. این جریان توسط معادله نویر-استوکس در منطقۀ آزاد و نسخۀ اصلاح‌شدۀ Forchheimer از معادلات Brinkman در منطقۀ متخلخل شرح داده شده است.
خرابی چاه چندجانبه – Failure of a Multilateral Well
چاه‌های چندجانبه -آن‌هایی که دارای پاهای متعدد هستند که از یک چاه جدا میشوند- میتوانند به طور موثری روغن تولید کنند؛ زیرا پاها میتوانند به چندین ناحیۀ تولیدی رسیده و در اطراف نواحی غیرقابل نفوذ حرکت کنند. متأسفانه مهندسان حفاری اغلب باید مکانیکی چاه‌های چندجانبه را با آستر یا محفظه تثبیت کنند که میتواند میلیون‌ها دلار قیمت داشته باشد. رهاسازی چاه بی‌مصرف هزینه‌های ساخت را کاهش میدهد، اما خطر نسبتاً بالای خرابی فاجعه‌بار را هم در هنگام نصب و هم پس از شروع پمپاژ به دنبال دارد.
تبخیر در محیط متخلخل با میزان تبخیر زیاد – Evaporation in Porous Media with Large Evaporation Rate
تبخیر در رسانه‌های متخلخل یک فرآیند مهم در صنایع غذایی و کاغذی، در میان دیگر موارد است. بسیاری از اثرات جسمی را باید در نظر گرفت: جریان مایعات، انتقال حرارت و انتقال مایعات و گازهای شرکت‌کننده. همۀ این تأثیرات کاملاً همراه هستند و از رابط‌های از پیش تعریف شده برای مدلسازی این اثرات با ماژول انتقال حرارت استفاده میشود.
میکروهم‌زن الکترواستاتیک – Electroosmotic Micromixer
ریزگردها برای کاربردهای بیوشیمیایی اغلب نیاز به ترکیب سریع جریانهای مختلف مایعات دارند. در میکروسکوپ، جریان معمولاً جریان چند لایه مرتب شده بوده و عدم تلاطم، انتشار را مکانیسم اصلی مخلوط‌کردن میکند.
کربناته کردن در آب – Carbonation in Water
این مثال نحوه مدلسازی کربناته را نشان میدهد که نوعی از پاشیدگی است. پاشیدگی یک فرایند انتقال جرم بین گاز و مایع بوده که در صنعت رایج است (مانند کربناته کردن نوشیدنی و کاربردهای فوتوبیوراکتور) و در خانه (هوادهی آکواریوم).
توزیع جریان ثانویه در یک سلول استخراج الکتریکی روی – Secondary Current Distribution in a Zinc Electrowinning Cell
این یک مدل از توزیع جریان ثانویه در یک سلول استخراج الکتریکی روی است. این مدل در تغییر پارامترهای الکترود در یک مطالعۀ پارامتری، تأثیر بر توزیع جریان را بررسی میکند. هندسه در دو بعد است.
ولتامتری در الکترود میکروصفحه – Voltammetry at a Microdisk Electrode
ولتامتری در میکروالکترود شعاع 10 میکرومتری مدلسازی شده است. در این روش رایج الکتروشیمیایی تحلیلی، پتانسیل موجود در الکترود در حال کار، بالا و پایین رفته و جریان ثبت می شود. شکل موج ولتاژ جریان (“ولتاموگرام”) اطلاعاتی در مورد واکنشپذیری و ویژگیهای حمل و نقل انبوه آنالیت میدهد. میکروالکترودها در الکتروآنالیز
طراح حسگر زیستی برای استفادۀ مشتری کامسول در اندروید – Biosensor Designer for Use with COMSOL Client for Android™
COMSOL Client for Android، برنامهای است که در فروشگاه Google Play برای کاربران COMSOL Server available در دسترس قرار گرفته است. این برنامه شامل کارایی و ویژگیهایی است که به طور خاص برای استفاده با رایانههای لوحی و سایر دستگاههای تلفن همراه طراحی شده است. Biosensor Designer در دو طرح مختلف ارائه میشود:
توزیع جریان اولیه در الکترودهای شبکه باتری سرب-اسید – Primary Current Distribution in a Lead-Acid Battery Grid Electrode
این مثال مدل سهبعدی استفاده از رابط توزیع جریان اولیه برای مدلسازی توزیع‌های جریان در سلولهای الکتروشیمیایی را نشان میدهد. در توزیع جریان اصلی، از تلفات احتمالی ناشی از سینتیک الکترود و انتقال جرم صرف نظر شده و تلفات اهمی توزیع جریان سلول را کنترل می‌کنند. در اینجا توزیع جریان اولیه در یک الکترود شبکه باتری با
تلفات اهمی و توزیع دما در یک سلول سوختی PEM غیرفعال – Ohmic Losses and Temperature Distribution in a Passive PEM Fuel Cell
در سیستمهای کوچک سلول سوختی PEM (در محدوده زیر 100 وات)، معمولا دستگاههای فعال برای خنک‌سازی یا انتقال هوا استفاده نمی‌شوند. این به خاطر تمایل به کم کردن تلفات قدرت پارازیتی از پمپ‌ها و پنکه‌ها و کاهش پیچیدگی سیستم، اندازه و هزینه است. بنابراین واکنش‌گرها در کاتد به وسیلۀ
مدلسازی توزیع جریان در یک شبکه باتری سرب-اسید سهبعدی – Modeling Current Distribution in a 3D Lead-Acid Battery Grid Battery
این مثال مدل سهبعدی نشان میدهد استفاده از رابط باتری سرب-اسید برای مدلسازی توزیع فعلی در سلول کامل با استفاده از شیمی باتری سرب-اسید صورت میگیرد. شیمی باتری سرب-اسید از PbO2 به عنوان الکترودهای مثبت متخلخل و از Pb به عنوان الکترودهای متخلخل منفی و از H2SO4 به عنوان الکترولیت استفاده میکند. در یک
انتقال جرمی و واکنش الکتروشیمیایی در کاتد سلول سوختی – Mass Transport and Electrochemical Reaction in a Fuel Cell Cathode
یک مدل سهبعدی ثابت از یک کاتد سوخت عمومی که توصیف کنندۀ توزیع کسر توده اکسیژن، آب و نیتروژن، و همچنین توزیع جاری است. این مدل از قانون Darcy برای توصیف انتقال استفاده کرده و آن را به انتشارهای ماکسول-استیفن متصل میکند تا همچنین انتقال عمومی را توصیف نماید.
باتری لیتیوم-یون با مواد الکترودهای متقابل چندگانه – Lithium-Ion Battery with Multiple Intercalating Electrode Materials
باتری های لیتیوم یون میتوانند مواد فعال متعددی را در هر دو الکترود مثبت و منفی داشته باشند. به عنوان مثال، الکترود مثبت میتواند ترکیبی از مواد فعال مانند اکسید فلز گذرا، اکسید فلزی لایهای، الیوین و غیره داشته باشد. این مواد میتوانند دارای ویژگیهای طراحی متفاوت باشند (مقدار حجم، اندازه ذرات)، خواص ترمودینامیکی (ولتاژ
استفاده از الکترود در ابعاد بزرگ سلول کیسهای باتری لیتیوم-یون – Electrode Utilization in a Large Format Lithium-Ion Battery Pouch Cell
باتریهای لیتیوم-یون بزرگ به طور گسترده در وسایل نقلیۀ الکتریکی و برنامه‌‌های کاربردی ذخیره‌‌سازی انرژی ثابت استفاده میشود. در طرح سلول باتری کیسهای (انباشته شده)، تمام جریان از سلول در سلول “زبانه” خارج شده و همچنان که اندازۀ سلول و قدرت افزایش مییابد، شیب‌‌های ولتاژ در گردآورنده‌‌های جریان ورقۀ فلز ابررسانا
باتری جریان ردوکس وانادیوم – Vanadium Redox Flow Battery
این مثال دوبعدی از باتری جریان وانادیوم نشان میدهد که چگونه یک مدل توزیع جریان ثانویه برای یک غشای تبادل یونی، به مدلهای توزیع جریان تركیبی برای دو بخش الکترولیتی آزاد باتری جریان متصل میشود. گره مرزی غشای یون تبادلی شرایط مرزی را مشخص کرده که در آن شار
مدلسازی حرارتی یک باتری لیتیوم-یون استوانهای در سه بعد – Thermal Modeling of a Cylindrical Lithium-Ion Battery in 3D
این مثال شبیهسازی مشخصات گرما در یک باتری استوانهای هوای سرد در سه بعد است. باتری در یک ماتریس در یک بستۀ باتری قرار میگیرد. مدل حرارتی به یک مدل باتری یکبعدی متصل شده است که برای تولید یک منبع حرارتی در مواد فعال باتری استفاده میشود. این مدل نیاز به ماژول باتری و سوخت سلول و ماژول انتقال حرارت دارد.
مدلسازی حرارتی یک باتری لیتیوم-یون استوانهای در دو بعد – Thermal Modeling of a Cylindrical Lithium-Ion Battery in 2D
به عنوان نمونه این مدل یک باتری لیتیوم یونی 18650 استوانهای هوا را در طی یک چرخۀ تخلیه شبیهسازی میکند که به دنبال آن یک دوره آرامش بخش است. مدل سلولی یکبعدی برای مدلسازی مواد شیمیایی باتری استفاده شده و مدل دوبعدی برای محاسبۀ دما در باتری استفاده میشود.
انتقال گونه‌‌ها در لایههای پراکندۀ گاز از یک Species Transport in the Gas Diffusion Layers of a PEM – PEM
این مثال بر انتقال مواد درون لایههای انتشار گاز (GDL) پروتئین غشایی تبادلی (PEM) متمرکز است. هندسه یک سلول را با دو کانال جریان مجاور فشارهای مختلف مدلسازی میکند؛ وضعیتی که ممکن است در یک سلول با کانال های جریان مارپیچی یا در یک سلول با استفاده از یک طراحی میدان جریان متقابل رخ دهد. این مدل با استفاده از معادلات جریان
باتری جریان ردوکس سرب-اسید قابل حل – Soluble Lead-Acid Redox Flow Battery
انرژی الکتریکی در باتری ردوکس، جریان الکتریسیته را به عنوان زوج‌‌های ردوکس در الکترولیت ذخیره کرده که در مخازن خارج از سلول الکتروشیمیایی ذخیره میشود. در طول عملیات، الکترولیت از طریق سلول پمپ شده و با توجه به واکنشهای الکتروشیمیایی، غلظت‌‌های فردی مواد فعال در الکترولیت تغییر
مدل ذرۀ منفرد یک باتری لیتیوم-یون – Single Particle Model of a Lithium-Ion Battery
در این کار، فرمول یک مدل ذرات منفرد همدما برای یک باتری لیتیوم-یون ارائه شده است. مدل ذرات منفرد یک ساده‌‌سازی فرمول تک‌‌بعدی برای باتری لیتیوم-یون به همراه چند فرض است. این مدل به طور معمول برای سناریوهای فعلی کم متوسط معتبر است. توجه داشته باشید که اعتبار فرضیه‌‌ها و کاربرد مدل
برآورد پارامتر یک مدل باتری بزرگ وابسته به زمان – Parameter Estimation of a Time-Dependent Lumped Battery Model
این آموزش از رویکرد “جعبه سیاه” برای تعریف یک مدل باتری بر اساس مجموعه‌‌ای کوچک از پارامترهای توزیع شده، بدون در نظر گرفتن ساختار داخلی یا طراحی الکترود باتری و یا انتخاب مواد، استفاده میکند. ورودی مدل، ظرفیت باتری، حالت اولیه شارژ (SOC) و یک مدار باز در مقابل
باتری پرتقالی – Orange Battery
این مثال آموزشی، جریان و غلظت یونهای فلزی حل نشده در یک باتری (سلولهای خوردگی) ساخته شده از پرتقال و دو میخ فلزی را مدلسازی میکند. این نوع باتری معمولا در درس شیمی کاربرد دارد. به جای پرتقال، لیمو یا سیب زمینی نیز میتوانند مورد استفاده قرار گیرند.
تجزیه و تحلیل انتقال جرم یک سلول سوخت PEM با درجه حرارت بالا – Mass Transport Analysis of a High Temperature PEM Fuel Cell
به عنوان نمونه این مدل انتقال واکنش دهنده‌‌ها و آب را در PEMFC با درجه حرارت بالا بررسی میکند. این مدل شامل پدیده‌‌های انتقال جرم و حرکت در کانال‌‌های جریان، لایههای انتشار گاز (GDLs) و الکترودهای متخلخل، و همچنین جریانهای الکتروشیمیایی در GDL، الکترودهای متخلخل و غشای پلیمری است.
باتری لیتیوم-یون با مایع خنککننده – Liquid-Cooled Lithium-Ion Battery Pack
این مدل، شبیهسازی مشخصات درجه حرارت در تعدادی از سلولها و باله‌‌های خنککننده در یک بسته مایع خنک‌‌کنندۀ باتری است. مدل در سه بعد بوده و برای یک نقطه عملیاتی در طول یک چرخه بار حل میشود. یک مدل الکتروشیمیایی کامل یکبعدی برای باتری لیتیوم، میانگین منبع حرارت را محاسبه میکند.
طراحی باتری لیتیوم – Lithium Battery Designer
این نرم‌‌افزار را می توان به عنوان یک ابزار طراحی برای توسعه پیکربندی باتری بهینه شده برای یک برنامه خاص استفاده کرد. این برنامه محاسبه ظرفیت، بهره‌‌وری انرژی، تولید گرما و تلفات ظرفیت به علت واکنشهای پارازیتی یک باتری لیتیوم-یون برای یک چرخه بار خاص را ارئه میدهد. در برنامه‌‌های مختلف پارامترهای طراحی
مدار کوتاه داخلی یک باتری لیتیوم-یون – Internal Short Circuit of a Lithium-Ion Battery
در طول اتصال داخلی یک باتری، دو ماده الکترود به صورت داخلی و به صورت الکترونیکی متصل شده و باعث تراکم جریان بالای محلی میشوند. اتصال کوتاه داخلی ممکن است در یک باتری لیتیوم یونی رخ دهد؛ به عنوان مثال، تشکیل دندریت لیتیوم یا شوک فشاری. یک اتصال داخلی طولانی مدت باعث خود-تخلّی
باتری لیتیوم-یون ناهمگن – Heterogeneous Lithium-Ion Battery
این مدل رفتار یک سلول واحد باتری لیتیوم یون را با استفاده از یک هندسه سهبعدی ایدهآل ارائه میدهد. هندسه جزئیات ساختاری در الکترودهای متخلخل را تقلید میکند. چنین مدل‌‌هایی به عنوان مدلهای ناهمگن نامیده میشوند. رویکرد مدلسازی مدلهای ناهمگن با مدلهای معمولی باتری
سلول سوختی با میدان جریان مارپیچی – Fuel Cell with Serpentine Flow Field
این مثال، انتقال جریان و جرم در کانال‌‌ها و لایۀ انتشار گاز (GDL) سلول سوختی الکترولیت پلیمر را مدلسازی میکند. واکنش الکترود کاتد به عنوان یک شرط مرزی، که در آن چگالی جریان محلی به غلظت اکسیژن بیش از حد و محلی بستگی دارد، مدلسازی میشود. اضافه ولتاژ که در طول مرز کاتد حل شده است، با استفاده از DAE توزیع میشود. آند و غشاء با
مدل مدار معادل برای یک باتری Equivalent Circuit Model for a NiMH Battery – NiMH
یک مدل مدار معادل ساده برای باتریهای هیدرید فلزی نیکل ارائه شده است. مدل 0D شامل مقاومت، خازن، منبع جریان و منبع ولتاژ مبتنی بر حالت شارژ (SOC) است. وابستگی نوع آرهنیوس برای تشخیص خود-تخلّی استفاده میشود. تمام پارامترهای مدل ثابت یا تابعی از SOC هستند. یک مطالعۀ وابسته به زمان برای یک چرخۀ تخلیه برای نرخ‌‌های C مختلف
طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی در یک سلول سوختی – Electrochemical Impedance Spectroscopy in a Fuel Cell
یک سلول واحد سلول سوختی با استفاده از بیان کامل باتلر-والمر برای واکنشهای انتقال بار الکتریکی و کاتدی مدلسازی شده است. اضافه ولتاژ آنودیک و کاتدیک بستگی به پتانسیلهای یونی و الکترونیک محلی دارد که از معادلات تعادل بار برای جریان یونی و الکترونیکی بدست می‌‌آید. یک اختلال
طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی – Electrochemical Impedance Spectroscopy
طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) یک روش معمول در الکتروآنالیز است. این برای مطالعه پاسخ هارمونیک سیستم الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد. یک تنوع کوچک سینوسی برای پتانسیل الکترود کار شده و جریان حاصل آن در دامنۀ فرکانس تجزیه میشود. اجزای واقعی و موهومی مقاومت ظاهری، اطلاعات مربوط
اثر لبه در یک باتری لیتیوم-یون پیچیدۀ مارپیچی – Edge Effects In a Spirally Wound Lithium-Ion Battery
با توجه به تفاوت‌‌های بزرگ در مقیاس طول در یک باتری لیتیوم یون، با ضخامت لایههای مختلف که به طور معمول چندین برابر کوچکتر از گسترش در جهت ورق است، یک باتری لیتیوم-یون اغلب به خوبی توسط یک مدل تک‌‌بعدی نمایش داده میشود. با این حال، بسته‌‌بندی و انباشتگی باتری، ممکن است باعث ایجاد
تخلیه و خود-تخلّی یک باتری سرب-اسید – Discharge and Self-Discharge of a Lead-Acid Battery
باتریهای سرب-اسید به عنوان باتریهای شروع برای کاربردهای مختلف کشش مانند اتومبیل و کامیون و غیره به طور گسترده‌‌ای استفاده می شود. دلیل آن هزینۀ نسبتا کم در ترکیب با نیرومندی عملکرد، برای طیف وسیعی از شرایط عملیاتی است. با این حال، یک نقطه ضعف این نوع باتری این است که ترمودینامیک ذاتی شیمی باتری موجب خود-تخلّی
تنش القایی پراکندگی در یک باتری لیتیوم-یون – Diffusion-Induced Stress in a Lithium-Ion Battery
تنش ناشی از انتشار در مواد الکترود باتری لیتیوم-یونی میتواند به عنوان یک نتیجه از عدم وجود ترکیبات ترکیب شده در هنگام لعاب لیتیوم در ذرات ماده میزبان رخ دهد. این تنش‌‌ها مهم هستند؛ زیرا مواد میزبان الکترود میتوانند در طول شارژ و تخلیه تغییر حجم قابل توجهی داشته باشند. تغییرات ساختاری انباشته میتواند شکست الکترود را در شکل
لایۀ دوگانۀ پراکنده – Diffuse Double Layer
در رابط الکترود-الکترولیت، یک لایۀ نازک از بار در یک لایۀ پراکندۀ منتشر وجود دارد. این موضوع ممکن است به هنگام مدلسازی دستگاه‌‌هایی مانند خازن‌‌های الکتروشیمیایی و نانوالکترودها مورد علاقه قرار گیرد. در این مثال آموزشی، چگونگی جفت کردن معادلات نرنست-پلانک با معادلۀ
ولتامتری چرخه ای – Cyclic Voltammetry
ولتامتری چرخه‌‌ای یک روش تحلیلی رایج برای بررسی سیستمهای الکتروشیمیایی است. در این روش، اختلاف پتانسیل بین الکترود در حال کار و یک الکترود مرجع به صورت خطی در زمان از یک پتانسیل شروع به یک پتانسیل اوج، فرا گرفته شده و دوباره برمی‌‌گردد. شکل موج ولتاژ جریان، به نام ولتاموگرام، اطلاعاتی در مورد واکنش پذیری و خواص حمل و نقل
توزیع تراکم جریان در یک سلول سوختی اکسید جامد – Current Density Distribution in a Solid Oxide Fuel Cell
این مدل ارائه یک مطالعه از توزیع چگالی کنونی در سلول سوختی اکسید جامد (SOFC) است. این مدل شامل اتصال کامل بین توازن توده در آند و کاتد، تعادل حرکتی در کانال‌‌های گاز، جریان گاز در الکترودهای متخلخل، تعادل جریان جاری توسط یون اکسید و تعادل جریان الکترونیکی است. تعداد زیادی از اتصالات در این مدل چند
طراحی بیوسنسور برای استفادۀ مشتریان کامسول در اندروید – Biosensor Designer for Use with COMSOL Client for Android™
مشتریان کامسول برای اندروید، یک برنامۀ موجود در فروشگاه گوگل‌‌پلی برای کاربران کامسول است. این برنامه شامل ویژگی‌‌ها و قابلیت‌‌هایی است که به طور خاص برای استفاده با تبلت‌‌ها و سایر دستگاههای تلفن همراه طراحی شده است. طراحی بیوسنسور در دو طرح مختلف قرار میگیرد: تبلت گوشی‌‌های هوشمند
باتری لیتیوم-یون تمامی حالات جامد – All-Solid-State Lithium-Ion Battery
این مثال نشان می دهد که چگونه از رابط توزیع جریان گذرا برای مدلسازی جریان و انتقال جرم الکترولیت در یک باتری لیتیوم یون با حالت جامد غشای نازک استفاده میشود. یک انتقال جداگانه از رابط‌های بین گونه‌های رقیق شده، به منظور مدلسازی انتقال جرم لیتیوم در الکترود مثبت به واکنشهای الکتروشیمیایی جفت میشود. جریانهای مختلف تخلیه مورد مطالعه قرار گرفته و منابع مختلفی از تلفات
باتری لیتیوم-یون دوبعدی – 2D Lithium-Ion Battery
مثال زیر یک مدل آموزش دوبعدی باتری لیتیوم-یون است. هندسه سلولی مبتنی بر یک برنامه واقعی نیست؛ این فقط برای نشان دادن یک مدل با ساختار دوبعدی است.
الگوی مدل باتری لیتیوم-یون یکبعدی – 1D Lithium-Ion Battery Model Template
این مثال کاربردی برای بررسی موارد زیر مفید است: ولتاژ، قطبش (افت ولتاژ)، مقاومت داخلی، حالت شارژ (SOC)، و توانایی سرعت در باتریهای لیتیوم-یونی تحت شرایط همدما. بعضی از ویژگیهای ذکر شده در سیستمهای مدیریت باتری (BMS)، به عنوان مثال، وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی الکتریکی نقش مهمی ایفا
مدل باتری لیتیوم-یون یکبعدی برای آموزش تخلیۀ ظرفیت – 1D Lithium-Ion Battery Model for the Capacity Fade Tutorial
واکنش های جانبی و فرآیندهای تخریب ممکن است به تعدادی از اثرات نامطلوب منجر شود، که باعث کاهش ظرفیت باتریهای لیتیوم-یون میشود. به طور معمول، پیری به دلیل پدیده‌‌های پیچیدۀ چندگانه و واکنش‌‌هایی که در مکانهای مختلف در باتری رخ میدهد، صورت گرفته و میزان تخریب بین
مدل باتری لیتیوم-یون یکبعدی برای ارزیابی قدرت و انرژی – 1D Lithium-Ion Battery Model for Power vs. Energy Evaluation.
انرژی و توان خروجی احتمالی باتری در تصمیم‌گیری برای اینکه از کدام دستگاه میتوان استفاده کرد، مهم است. سلول با ظرفیت نسبی بالا قادر به تولید مقدار قابل توجهی از توان است، که در نتیجۀ قطبش اندک (از دست دادن ولتاژ) حتی در جریانهای بالا به آن دست مییابد. در مقابل، یک سلول کم ظرفیت رفتار مخالف دارد. نوع اول
مدل مقاومت ظاهری باتری لیتیوم-یون یکبعدی – 1D Lithium-Ion Battery Impedance Model
مقاومت ظاهری یک سلول باتری لیتیوم یون با الکترود منفی LTO و الکترود مثبت NCA برای اختلالات هارمونیکی بین 10 تا 1000 هرتز مدلسازی شده است. این مدل دارای یک جریان اضافی دو لایه در مواد رسانا در الکترودهای مثبت است. مقاومت ظاهری
دیده‌بانی چرخه محرک باتری لیتیوم-یون یکبعدی – 1D Lithium-Ion Battery Drive-Cycle Monitoring
این برنامه نشان میدهد چگونه یک سلول باتری نمایش داده شده برای یک چرخه محرک وسیلۀ نقلیۀ الکتریکی هیبریدی میتواند با رابط باتری لیتیوم-یون در کامسول بررسی شود. این مدل رفتار باتری را برای مقایسۀ خواص نظارت‌شده پیش‌بینی میکند. آنها میتوانند رفتار باتری را در طول چرخه بهتر متوجه شوند
باتری اکسید روی-نقره هم‌دمای یکبعدی – 1D Isothermal Zinc-Silver Oxide Battery
باتریهای اکسید روی-نقره (Zn-AgO) به دلیل ظرفیت بالایی که در واحد وزن دارند، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند. در این کار تخلیۀ باتری Zn-AgO با استفاده از رابط باتری با الکترولیت دوتایی شبیهسازی شده است. واکنش الکتروشیمیایی در الکترودهای مثبت و منفی منجر به تغییرات تخلخل و غلظت گونه‌‌ها در الکترودها میشود.
باتری هیدریدی نیکل-فلز هم‌دمای یکبعدی – 1D Isothermal Nickel-Metal Hydride Battery
این مدل، تخلیۀ یک باتری نیکل-فلز هیدریدی (NiMH) را با استفاده از باتری با رابط الکترولیت دوتایی شبیهسازی میکند. هندسه در یک بعد بوده و مدل همدما است. این مدل به عنوان مقدمهای برای مدلسازی NiMH به کار رفته و میتواند به طور گسترده‌‌ای گسترش یابد تا واکنشهای جانبی مختلف را دربرگیرد.
باتری لیتیوم-یون هم‌دمای یکبعدی – 1D Isothermal Lithium-Ion Battery
این مدل رابط باتری لیتیوم-یون را برای مطالعۀ تخلیه و شارژ یک باتری لیتیوم-یون، برای مجموعه‌‌ای از خواص مواد داده شده نمایش میدهد. هندسه در یک بعد بوده و مدل همدما است. توسعه‌‌دهندگان باتری میتوانند از این مدل برای بررسی تأثیر پارامترهای مختلف طراحی مانند انتخاب مواد، ابعاد و توزیع اندازۀ ذرات مواد فعال استفاده کنند. در
باتری لیتیوم-هوای هم دمای یک بعدی – 1D Isothermal Lithium-Air Battery
باتریهای لیتیوم-هوای قابل شارژ به دلیل تراکم انرژی بالا، اخیرا منافع زیادی را به خود جلب کرده‌‌اند. مقدار تئوری حدود 11400 وات / کیلوگرم است که تقریبا 10 برابر بیشتر از باتریهای لیتیوم-یون است.
در این آموزش، تخلیۀ باتری لیتیومباتری‌‌های لیتیوم-هوای قابل شارژ به دلیل تراکم انرژی بالا، اخیرا منافع زیادی را به خود جلب کرده‌‌اند. مقدار تئوری حدود 11400 وات / کیلوگرم است که تقریبا 10 برابر بیشتر از باتریهای لیتیوم-یون است. در این آموزش، تخلیۀ باتری لیتیوم-هوا با استفاده از رابط باتری لیتیوم-یونی شبیهسازی شده است. انتقال اکسیژن (از هوای خارج) به الکترودهای کربن متخلخلهوا با استفاده از رابط باتری لیتیوم-یونی شبیهسازی شده است. انتقال اکسیژن (از هوای خارج) به الکترودهای کربن متخلخل، با