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.
تشکیل دندریت کنترل شده با انتشار با استفاده از روش مجموعه سطح – Diffusion-Controlled Dendrite Formation Using the Level Set Method
مدل حاضر نشان می‌دهد که رسوب الکتریکی مس با انتشار کنترل شده بر روی آرایه‌های الکترود نواری ریزساختار (MEA) است. انتقال جرم با انتشار فیکی یون های مس با استفاده از رابط حمل و نقل گونه های رقیق حل شده است. تشکیل دندریت به عنوان یک نتیجه از رسوب الکتریکی کنترل شده با انتشار با استفاده از رابط سطح مجموعه گرفته شده است. سرعت رسوب الکتریکی بر حسب شار انتشاری در مدل تجویز می‌شود. در مقایسه با الکترودهای داخلی در MEA، تشکیل دندریت برای الکترود محیطی در MEA غالب تر است.
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.
رسوب الکتریکی یک برآمدگی میکروکانکتور در دو بعدی – Electrodeposition of a Microconnector Bump in 2D
این مدل تأثیر جابجایی و انتشار بر روی رسوب الکتریکی محدود حمل و نقل یک برآمدگی میکروکانکتور مسی (پست فلزی) را نشان می‌دهد. برجستگی های میکروکانکتور در انواع مختلفی از برنامه های الکترونیکی برای اتصال قطعات، به عنوان مثال نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) و تراشه های درایور استفاده می شود.
پوشش الکتریکی درب خودرو – Electrocoating of a Car Door
این مثال پوشش الکتریکی رنگ را بر روی درب ماشین در یک شبیه سازی وابسته به زمان مدل می کند. رنگ رسوب‌شده بسیار مقاوم است که منجر به کاهش نرخ رسوب محلی برای مناطق پوشش‌دهی شده می‌شود.
توزیع جریان اولیه در ترکیب با مدل مقاومت فیلم برای توصیف انتقال بار در الکترولیت استفاده می شود.
