COMSOL Corrosion Module 6.3
DESCRIPCIÓN
El módulo de corrosión permite a los ingenieros simular la electroquímica de la corrosión y la protección contra la corrosión de estructuras metálicas.
Los modelos 1D, 2D y 3D se configuran para incluir la corrosión relevante y otras reacciones dentro del electrolito y en la interfaz de la superficie del metal utilizando una serie de interfaces de usuario predefinido. Estos se resuelven mientras se considera el transporte de iones y de especies neutras en la solución, la conducción de corriente en la estructura del metal, y otros fenómenos como flujo de fluidos y transferencia de calor.
CARACTERÍSTICAS
Las simulaciones que utilizan el módulo Corrosion Module pueden ser utilizadas para comprender y evitar situaciones de corrosión, así como para diseñar y optimizar sistemas de protección a la corrosión. Esto se puede hacer a escalas microscópicas, como en corrosión en grietas y hoyos donde las concentraciones localizadas pueden ser parámetros significativos en las reacciones de transferencia de carga, en en grandes escalas, donde el posicionamiento de ánodos galvánicos alrededor de una estructura es el objetivo de la simulación. En algunos casos, es necesario enlazar las simulaciones en ambas escalas y también se puede alcanzar con el módulo Corrosion.
SECTORES
El módulo es de utilidad para investigar el proceso de la corrosión en un sistema variando:
- la geometría
- el entorno químico y los materiales del electrodo
- la temperatura
- los potenciales y corrientes de un sistema de protección activo
- los procesos de revestimiento para protección de la corrosión de piezas fabricadas
- etc...
Para mitigar la destrucción de:
- Barras de acero reforzado en hormigón
- Cascos de embarcaciones
- Equipaciones petrolíferas
- Chasis de automóviles
- Construcciones
- Fuselajes
Campos de aplicación en las industrias de:
- Siderurgia
- Centrales nucleares
- Construcción
- Petroleras y gas
- Automoción
- Industria militar
- Construcción naval
- Aviación
- Consultorías de corrosión
VERSIONES
6.3
NOVEDADES
La versión presenta una nueva interfaz para modelar el transporte en cualquier solución de electrolito, nuevas capacidades para la estimación de parámetros y la capacidad de definir una fuente de corriente externa en los bordes.
Estimación de parámetros
El paso de estudio Parameter Estimation y los resolvedores de optimización BOBYQA, Levenberg–Marquardt e IPOPT ahora están disponibles en el módulo Corrosion Module. La estimación de parámetros se utiliza comúnmente para determinar valores de parámetros para la cinética y la termodinámica de la corrosión mediante el ajuste a datos experimentales. Esta actualización se puede ver en el modelo tutorial Estimation of Corrosion Kinetics Parameters.
La configuración para el paso de estudio Parameter Estimation y una curva de polarización con un diagrama de Evans para la reducción de oxígeno y la disolución de metales.
Transporte de electrolitos concentrados
Ahora está disponible una interfaz de transporte de electrolitos concentrados (Concentrated Electrolyte Transport) para modelar el transporte en cualquier solución de electrolitos con un número arbitrario de especies cargadas y no cargadas. Esta interfaz electroquímica se basa en la teoría de soluciones concentradas, donde las ecuaciones de transporte se definen utilizando coeficientes de difusión binarios de Maxwell-Stefan asumiendo electroneutralidad local. A diferencia de las ecuaciones de Nernst-Planck, la teoría de soluciones concentradas no supone que las especies de electrolitos se diluyan en un disolvente neutro de concentración constante. Los electrolitos típicos que se pueden modelar incluyen líquidos iónicos, sales fundidas y soluciones altamente concentradas que presentan gradientes de concentración no despreciables de las especies portadoras de carga. El nuevo modelo tutorial Molten Carbonate Transport muestra esta funcionalidad.
Nueva función de fuente de corriente externa para bordes de electrodos
La función External Current Source, ahora disponible como subfunción de la función Edge Electrode, se puede utilizar para definir una fuente de corriente en objetos metálicos largos y delgados, como rieles o tuberías. Stray Currents from a Train in a Light Railway Transit System muestra esta nueva función.
La configuración de la función External Current Source y el potencial en el suelo que rodea un sistema de tren ligero (LRT). Las flechas verticales indican las densidades de corriente en una tubería vecina. La corriente que se conduce a los rieles desde el tren se define mediante la nueva función External Current Source.
Plantillas de resultados en las interfaces de transporte de especies químicas
La creación de gráficos útiles y visualmente atractivos de sistemas reactivos puede llevar mucho tiempo, ya que a menudo hay muchos reactivos y, por lo tanto, muchos campos de concentración para representar gráficamente. Para ahorrar tiempo, hay una serie de nuevas plantillas de resultados Result Templates en las interfaces Chemical Species Transport. Entre ellas, ahora hay disponibles plantillas de matriz de gráficos que incluyen hasta cuatro concentraciones de especies simultáneamente en la ventana Graphics. Las plantillas de resultados están disponibles para todas las interfaces de transporte de especies químicas, independientemente del producto complementario, pero son especialmente útiles para las interfaces de transporte multicomponente incluidas en los módulos de ingeniería química, así como en el módulo CFD Module, Porous Media Flow Module, Subsurface Flow Module y Microfluidics Module.
Nuevos modelos tutoriales
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Biodegradation of a Magnesium Stent
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Stray Currents from a Train in a Light Railway Transit System
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Accelerated Corrosion Test of a Scratched Galvanized Steel Sample
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6.2
NOVEDADES
Nuevos nodos de punto para mejorar el modelado de protección contra la corrosión
Se han añadido varias características nuevas para ampliar la capacidad de definir modelos para la protección catódica de tuberías y rieles. Está disponible una nueva función Impressed Current Point que se puede añadir a un dominio de electrolito para definir la ubicación del electrodo activo de un sistema de protección de corriente impresa. Esta característica generalmente se usa junto con la característica Connection Point existente para configurar un sistema de protección de corriente catódica impresa local.
La funcionalidad Connection Point, disponible como subnodo de una función Edge Electrode o Sacrificial Edge Anode, se ha actualizado con una casilla de verificación Define reference electrode que permite establecer un potencial de electrodo de referencia en la misma ubicación. El potencial del electrodo de referencia normalmente puede usarse mediante una función Impressed Current Point para controlar activamente el potencial del electrodo en la ubicación del punto de conexión Connection Point.
Además, hay una nueva función Sacrificial Point Anode que se puede añadir en cualquier punto de un dominio de electrolito para definir un ánodo de sacrificio, y un nuevo subnodo External Short en la función Edge Electrode ofrece opciones de conexión más flexibles entre varios puntos de un modelo. Véase estas actualizaciones en el nuevo modelo tutorial Pipeline Corrosion Protection Using Impressed Current Cathodic Protection.
El nuevo modelo tutorial Pipeline Corrosion Protection Using Impressed Current Cathodic Protection en la biblioteca de aplicaciones del módulo de corrosión presenta un sistema de protección contra la corrosión catódica impresa en tuberías con nueve ánodos activos separados.
Resistencia de contacto
Para las interfaces electroquímicas, ahora se pueden incluir resistencias de contacto externas para las condiciones de contorno Electric Ground, Electric Potential y Electrode Current. Esta funcionalidad se puede habilitar mediante la casilla de verificación Include contact resistance en la ventana Settings, y la resistencia deseada también se puede especificar en el campo de texto.
Ejemplo de resistencia de contacto habilitada en el nodo Electrode Current en el modelo tutorial 1D Isothermal Sodium-Ion Battery dentro de la biblioteca de aplicaciones del módulo Battery Design.
Nuevos modelos tutoriales
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Pipeline Corrosion Protection Using Impressed Current Cathodic Protection |
Corrosion Under an Evans Droplet |
6.1
NOVEDADES
La versión 6.1 proporciona una condición de continuidad mejorada para geometrías de ensamblaje con pares de identidad, una nueva función para modelar electrodos metálicos en disolución y soporte para actividades no ideales.
Condición de continuidad mejorada en contornos del par de ensamblaje
Los pares de ensamblaje se utilizan normalmente cuando se utilizan elementos de malla que no coinciden en cada lado de un límite. La necesidad de usar pares de ensamblajes puede surgir cuando se usan, por ejemplo, mallas de barrido en geometrías 3D complejas. En la versión 6.1, la condición de contorno Continuity para las variables dependientes potenciales (tanto para las fases del electrodo como del electrolito) de los límites de los pares de conjuntos se ha mejorado significativamente en términos de precisión y estabilidad numérica en las interfaces de Current Distribution y Cathodic Protection.
Nuevo nodo de superficie de ánodo de sacrificio
Para las interfaces Cathodic Protection y Secondary Current Distribution, hay un nuevo nodo Sacrificial Anode Surface. Esta función se puede utilizar en los contornos para modelar la disolución de electrodos metálicos en aplicaciones de protección contra la corrosión, similar al Sacrificial Edge Anode disponible anteriormente.
La funcionalidad Sacrificial Anode Surface utilizada para definir contornos de anodo (de disolución) en un modelo de protección catódica en alta mar.
Coeficientes de actividad de especies no ideales
La versión 6.1 presenta la funcionalidad para modelar electrolitos no ideales utilizando la teoría de Debye-Hückel. En tales electrolitos, incluso una pequeña variación en la concentración, en el rango milimolar, puede causar cambios medibles en cantidades como el pH y el potencial de equilibrio del electrodo. La capacidad de dar cuenta de los efectos no ideales en el modelado y la simulación es, por lo tanto, una adición importante a las interfaces electroquímicas. En esta versión ahora es posible incluir estos efectos en las interfaces Terciary Current Distribution, Nernst-Planck y Transport of Diluted Species. Los coeficientes de actividad se pueden definir utilizando la actividad de especies de Debye-Hückel o expresiones definidas por el usuario.
Fórmulas químicas avanzadas
Ahora es posible utilizar fórmulas más avanzadas para especies químicas y reacciones químicas. Los signos de cierre (), [] y {} se pueden usar para indicar unidades estructurales en la fórmula molecular en un complejo de coordinación, por ejemplo. Para mejorar la legibilidad, se pueden usar nombres simplificados en la fórmula de reacción para indicar una especie completa o una parte de la estructura molecular. Cuando se realiza el balanceo de la reacción, se considera la composición y carga completas.
Nuevos modelos tutoriales
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Atmospheric Corrosion with Mass Transport |
Corrosion Inhibitor Transport |
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Alternating Current-Induced Corrosion |
6
NOVEDADES
La versión 6.0 trae una nueva interfaz de protección catódica, una nueva formulación predefinida para adsorción-desorción en combinación con reacciones de electrodos y varios modelos tutoriales nuevos.
Nueva interfaz de protección catódica
Una nueva interfaz de Protección Catódica, basada en la distribución de corriente secundaria, permite definir superficies de corriente impresa, conexión, metal pasivo, metal protegido y metal pasivo delgado. Los ajustes como el potencial de control, el potencial de detección de superficie protegida y los campos de edición de potenciales de electrodos de referencia están disponibles para facilitar la definición del problema. También se puede introducir la corriente límite para la reducción de oxígeno en las superficies protegidas.
El potencial de superficie del electrodo de la parte superior de un monopilote.
Especies adsorbedoras-desabsorbentes
Las capacidades de modelado de la condición de contorno Electrode Surface existente se han ampliado con un conjunto de ecuaciones predefinidas que realizan un seguimiento de la ocupación del sitio de la superficie y la concentración superficial de las especies adsorbidas. La nueva sección Adsorbing-Desorbing Species permite modelar la cinética de adsorción-desorción y la termodinámica en las superficies de los electrodos en combinación con reacciones electroquímicas de varios pasos.
La variación de concentración en una geometría deformada de una vía de orificio pasante después de la deposición de cobre.
Deslizamiento poroso para la interfaz de ecuaciones de Brinkman
La capa límite en el flujo en medios porosos puede ser muy delgada y poco práctica de resolver en un modelo de ecuaciones de Brinkman. La nueva opción de tratamiento de paredes deslizantes porosas permite tener en cuenta las paredes sin resolver el perfil de flujo completo en la capa límite. En cambio, se aplica una condición de tensión en las superficies, lo que produce una precisión decente en el flujo masivo mediante la utilización de una solución asintótica del perfil de velocidad de la capa límite. La funcionalidad se activa en la ventana Ajustes de la interfaz de Ecuaciones de Brinkman y luego se utiliza para la condición de pared predeterminada. Esta nueva característica se puede utilizar en la mayoría de los modelos que involucran flujo subterráneo descrito por las ecuaciones de Brinkman y donde el dominio del modelo es grande.
La opción Porous Slip está disponible en la ventana de Ajustes de la interfaz de Ecuaciones de Brinkman
Transferencia de calor en medios porosos
La funcionalidad de transferencia de calor en medios porosos se ha renovado para que sea más fácil de usar. Una nueva área física de Medios porosos ahora está disponible en la rama de Transferencia de calor e incluye las interfaces de Transferencia de calor en medios porosos, Desequilibrio térmico local y Transferencia de calor en lecho empacado. Todas estas interfaces tienen una función similar, la diferencia es que el nodo Medio poroso predeterminado dentro de todas estas interfaces tiene una de tres opciones seleccionadas: Equilibrio térmico local, Desequilibrio térmico local o Lecho empacado. La última opción ha sido descrita anteriormente. La interfaz de Desequilibrio térmico local, que reemplazó al acoplamiento multifísico, corresponde a un modelo de dos temperaturas: una para la fase fluida y otra para la fase sólida. Las aplicaciones típicas pueden implicar un calentamiento o enfriamiento rápido de un medio poroso debido a la fuerte convección en la fase líquida y la alta conducción en la fase sólida, como en las espumas metálicas. Cuando se selecciona la interfaz Equilibrio térmico local, hay nuevas opciones de promedio disponibles para definir la conductividad térmica efectiva según la configuración del medio poroso.
Flujo no isotérmico en medios porosos
La nueva interfaz multifísica de Flujo no isotérmico, Ecuaciones de Brinkman añade automáticamente el acoplamiento entre la transferencia de calor y el flujo de fluido en medios porosos. Combina las interfaces Transferencia de calor en medios porosos y Ecuaciones de Brinkman. Puede verse esta nueva característica en el modelo tutorial Free Convection in a Porous Medium.
El ejemplo tutorial Free Convection in a Porous Medium hace uso de la nueva funcionalidad de flujo no isotérmico. Temperatura (K) en una estructura porosa sometida a gradientes de temperatura y posterior convección libre.
Gestión muy mejorada de materiales porosos
Los materiales porosos ahora se definen en la tabla Propiedades específicas de fase en el nodo Material poroso. Además, se pueden añadir subnodos para las características sólidas y fluídicas donde se pueden definir varios subnodos para cada fase. Esto permite el uso de un mismo material poroso para el flujo de fluidos, el transporte de especies químicas y la transferencia de calor sin tener que duplicar las propiedades y configuraciones del material.
Flujo de reacción no isotérmica
Ahora hay interfaces multifísicas de Flujo reactivo no isotérmico que configuran automáticamente modelos de flujo reactivo no isotérmico. El acoplamiento multifísico Reacting Flow ahora incluye la opción de acoplar las interfaces Química y Transferencia de calor. Con este acoplamiento, las contribuciones cruzadas entre el calor y las ecuaciones de especies, como la entalpía de cambio de fase o el término de difusión de entalpía, se incluyen en el modelo. La temperatura, la presión y la dependencia de la concentración de diferentes cantidades y propiedades del material también se tienen en cuenta automáticamente, lo que permite realizar el balance de calor y energía utilizando las variables predefinidas correspondientes. Esta nueva función puede verse en el modelo tutorial Dissociation in a Tubular Reactor.
Distribución de temperatura en un reactor tubular.
Nuevos modelos tutoriales
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Pitting Corrosion |
Cathodic Protection with Deforming Anodes |
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Oxide Jacking of Reinforced Concrete |
5.6
NOVEDADES
Generación automática de resolvedores iterativos
Los resolvedores Geométrico iterativo y multimalla algebraico ahora son generados automáticamente por los nodos de pasos de estudio (sin embargo, un resolvedor Directo seguirá siempre siendo utilizado por defecto). Habilitar uno de los resolvedores iterativos puede disminuir la memoria utilizada y el tiempo de cálculo en grandes simulaciones.
Linealización de dependencia de la concentración en cinética de electrodo
La nueva opción Linealizar... mejora la cinética para órdenes de reacción no unitarias al evitar problemas al evaluar potencias de números negativos. Esta función está disponible en los nodos Reacción en electrodo y Reacción en electrodo poroso en las interfaces de Distribución de corriente terciaria cuando se utiliza la ecuación de Nernst para el potencial de equilibrio en combinación con la Ley de acción de masas o de Múltiples pasos concentrados para la densidad de corriente de intercambio. La nueva opción Linealizar está activada de forma predeterminada al crear un nuevo modelo y es utilizada por todos los modelos tutoriales que presentan la ecuación de Nernst y la ley de acción de masas o las opciones de cinética de varios pasos concentrados.
Interfaz de usuario del nodo Reacción en electrodo para definir la cinética del electrodo.
Nueva biblioteca de materiales de corrosión
La nueva biblioteca de materiales de corrosión contiene más de 270 entradas de datos de polarización de la literatura científica. Numerosos modelos tutoriales se han actualizado para utilizarlos en la nueva biblioteca de materiales de corrosión.
Electrodo poroso de alta conductividad
El nuevo nodo de dominio Electrodo poroso de alta conductividad está disponible en la mayoría de las interfaces electroquímicas. Esta funcionalidad puede ser utilizada para electrodos porosos con una alta conductividad en la fase de electrodo de conducción de electrones. Reemplaza la variable espacial para el potencial de electrodo por una variable global, reduciendo asi el número de grados de libertad del problema.
El modelo tutorial Crevice Corrosion in Iron in an Acetic Acid/Sodium Acetate Solution utiliza hace uso del nuevo nodo de electrodo poroso altamente conductor .
Nueva función de medio poroso
Se encuentra disponible una nueva característica para el manejo de un medio poroso para definir las diferentes fases: sólidos, fluidos y fluidos inmóviles. En la interfaz Transferencia de calor en medios porosos, la función Medio poroso se utiliza para gestionar la estructura del material con una subfunción dedicada para cada fase: fluido , matriz porosa y, opcionalmente, fluidos inmóviles. Este nuevo flujo de trabajo proporciona mayor claridad y mejora la experiencia del usuario. También facilita los acoplamientos multifísicos en medios porosos de una forma más natural. Combinado con el transporte de humedad y el flujo de medios porosos interfaces, las mejoras en la transferencia de calor en medios porosos permiten modelar el flujo no isotérmico y el almacenamiento de calor latente en medios porosos.
Características renovadas de los medios porosos para el transporte de especies diluidas
La interfaz de Transporte de especies diluidas en medios porosos se ha renovado para utilizar el nuevo nodo Medio poroso. Dos nuevas características de dominio, los nodos de Medio poroso y Medio poroso insaturado, están disponibles en la interfaz de Transporte de especies diluidas en medios porosos. Puede utilizarse el nuevo nodo Medio poroso para asignar propiedades de material a las múltiples fases en un medio poroso. Los nuevos nodos tienen contenedores dedicados para definir las propiedades del líquido, el gas y la matriz porosa. Puede verse esta funcionalidad en el tutorial "Ceramic Water Filter with Activated Carbon Core".
Concentración de contaminantes en una vela de filtro de agua cerámico.
Interfaz de campo de fase
La interfaz de Campo de fase se ha añadido al módulo de Electrodeposición. Esta interfaz se puede usar para modelar deformaciones de electrodos donde la topología de la superficie del electrodo cambia como resultado de la disolución/deposición del material del electrodo. Puede verse esta característica en el nuevo modelo tutorial "Copper Deposition in a Trench Using the Phase Field Method".
Configuración más sencilla para modelos de conjuntos de nivel y campo de fase
Se han reestructurado las interfaces de Conjunto de niveles y Campo de fase: ahora se agregan dos nodos de Valores iniciales de forma predeterminada y se ha eliminado la función de interfaz inicial utilizada anteriormente. En cambio, la interfaz inicial se coloca automáticamente en los límites entre los dos nodos de Valores iniciales con diferentes fases iniciales.
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Ajustes para la función Valores iniciales, fluido. Tenga en cuenta que la función de interfaz inicial ya no es necesaria. La distribución inicial del conjunto de niveles o la función de campo de fase se resuelve en el paso de estudio de inicialización de fase.
Nuevo modelo tutorial
Localized Corrosion Using the Phase Field Method
Un gráfico de superficie del potencial y las corrientes del electrolito al final de la simulación. La fase beta no disuelta permanece como "islas" en la geometría, resultando en cambios de la topología.
5.5
NOVEDADES
La versión 5.5 trae una interfaz Current Distribution, Pipe, una interfaz para cálculo del potencial de equilibrio utilizando la ecuación de Nernst y cinética Butler-Volmer dependiente de la concentración dessde las ecuaciones químicas.
Interfaz Current Distribution, Pipe
Se ha añadido una nueva interfaz Current Distribution, Pipe para modelar corrosión interna de tuberías. La interfaz resuelve el potencial electrolítico interno dentro de tubos virtuales de un radio especifico a lo largo de las aristas en una geometría 3D. Debido a la formulación tangencial de la ecuación de balance de carga a lo largo de las aristas, el tiempo de cálculo y los recursos son significativamente reducidos, comparados con el modelado del problema correspondiente en una geometría completa 3D. El modelado del sistema de protección a la corrosión se facilita por la funcionalidad hecha a medida Pipe Point Sacrificial Anode. Puede verse el uso de esta nueva interfaz en el modelo Pipeline Corrosion Protection Using Resistor Controlled Cathodic Protection. La nueva interfaz puede utilizarse por ejemplo para diseñar sistemas de protección de corrosión en l . The new interface can for instance be used for designing corrosion protection systems in the industria de procesos.
Potencial de tubería en un sistema de tuberías que es protegido por ánodos sacrificiales. Las áreas rojas indican los potenciales más altos, revelando las partes menos protegidas.
Cálculo de potencial de equilibrio utilizando la ecuación de Nernst
En las funcionalidades Electrode Reaction y Porous Electrode Reaction, el potencial de equilibrio de las reacciones del electrodo pueden ser definidas utilizando la nueva opción Nernst Equation, facilitando la configuración de modelos termodinámicamente consistentes. En las interfaces físicas que resuelven concentraciones múltiples, como las interfaces Tertiary Current Distribution y Chemistry, el potencial de equilibrio automáticamente será dependiente de la concentración, basándose en la estequiometría de reacción. Todos los modelos de la librería de aplicaciones que disponen de potenciales de equilibrio Nernstiano han sido actualizados para utilizar la nueva funcionalidad.
Sección de ajustes para la interfaz Equilibrium Potential in the Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck. El potencial de equilibrio se calculará automáticamente de la estequiometría de reacción y la concentración de especies.
Cinética de Butler-Volmer dependiente de la concentración
En la funcionalidades Electrode Reaction y Porous Electrode Reaction, la densidad de corriente de intercambio de las expresiones de cinéticas Butler-Volmer y Linearized Butler-Volmer ahora pueden ser automáticamente definidas para ser dependientes de la concentración, basándose en la estequiometría de la reacción. La opción está disponible si la opción Nernst equation es utilizada para definir el potencial de equilibrio. En la interfaz Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck, las opciones Mass action law y Lumped multistep están disponibles para el tipo de densidad de corriente de intercambio. Se han actualizado todos los modelos de la Librería de Aplicaciones que disponen de potenciales de equilibrio Nernstiano, para que usen la nueva funcionalidad.
Sección de ajustes para la cinética del electrodo en la interfaz Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck. La densidad de corriente de intercambio se calculará automáticamente de la estequiometría de reacción y concentraciones de especies.
Soporte de las interfaz de química para reacciones del electrodo
La interfaz Chemistry, añadida al módulo Corrosion Module en la versión 5.5, ahora dispone de nodos Electrode Reactions y Electrode Reaction Group. La interaz Chemistry permite definir especies múltiples y reacciones de electrodo, así como reacciones químicas ordinarias. También, las propiedades de mezcla y termodinámica, como potenciales de equilibrio, pueden ser calculados automáticamente por la interfaz Chemistry. Las variables definidas por estas funcionalidades, como las densidades de corriente local y potenciales de equilibrio, pueden estar acopladas a cualquier otra interfaz física aplicable.
Dos interfacese Chemistry son usadas en este modelo para definier los potenciales de equilibrio y las cinéticas de reacciones en un electrolizador de agua de óxido sólido.
Nuevos modelos de adsorción
Las interfaces Transport of Diluted Species in Porous Media y Transport of Diluted Species in Fractures incluyen dos nuevas isotermas para predecir la adsorción de especies disueltas sobre medios porosos. Se han añadido las isotermas Brunauer–Emmett–Teller (BET) y Toth a las ya existentes Langmuir y Freundlich.
5.4
NOVEDADES
- Se ha añadido una enrevesada opción para la corrección efectiva del parámetro de transporte para los nodos de dominio modelando transporte en medios porosos. Esta opción está disponible en las interfaces Primary Current Distribution y Secondary Current Distribution; Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck; Lithium-Ion Battery; Battery with Binary Electrode; Single Particle Battery; y Electrophoretic Transport.
- Se ha añadido un ajuste de Equilibrium Potential Handling (Primary Condition) a los nodos de Electrode Surface y Porous Electrode Surface. Cuando están presentes múltiples subnodos Electrode Reaction/Porous Electrode Reaction, este ajuste controla que potencial de equilibrio se utilizará en los estudios de Current Distribution Initialization.
- Se ha añadido una nueva funcionalidad de domino Ion Exchange Membrane a la interfaz Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck.
- Ahora se dispone de una funcionalidad mejorada Ion Exchange Membrane Boundary en la interfaz Tertiary Current Distribution, Nernst-Planckque soporta transporte de multiples iones a través de la membrana.
- PARDISO es ahora el resolvedro por defecto para resolvedor Directo en las interfaces Current Distribution y Battery interfaces.
- Se han añadido flujos de contorno precisos a la interfaz Electrophoretic Transport.
- Un nuevo nodo Fast Irreversible Surface Reaction ha sido añadido a las interfaces Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck y Transport of Diluted Species.
- Se ha añadido un nuevo tipo de expresión cinética del electrodo Fast Irreversible Electrode Reaction al subnodo Electrode Reaction del nodo Electrode Surface en las interfaces Electroanalysis and Transport of Diluted Species. La misma funcionalidad también se ha añadido a las funcionalidades Internal Electrode Surface y Thin Electrode Surface en la interfaz Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck interface.
- La interfaz Electrostatics ahora soporta el paso de estudio Frequency Domain, Perturbation.
- La variable dependiente Electric Potential ahora soporta elementos cuadráticos en la interfaz Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck.
- Se ha añadido una nueva sección Heat of Reaction a los nodos Electrode Reaction y Porous Electrode Reaction en las interfaces de electroquímica. La nueva sección soporta ajustes de la tensión termoneutra.
- Una funcionalidad mejorada Periodic Condition en las interfaces Primary Current Distribution; Secondary Current Distribution; y Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck proporciona una opción para configurar periodicidad por separado para las fases de electrolito y electrodo, y para poner el offset de potencial.
- Condiciones punto/arista (2D/3D) mejoradas en la intersección entre un nodo multifísico disolvente (corrosivo) Deforming Electrode Surface y un nodo multifísico Nondeforming Boundary.
- La intefaz Level Set ahora está disnponible en Corrosion Module.
- Gráficos por defecto mejorados. Gráficos de vectores para modelos que no utilizan los dominios Porous Electrode ahora utilizan gráficos de líneas de corriente con la nueva funcionalidad de flechas.
- Formulación actualizada para los nodos Flux y No Flux que se incluye en las interfaces de transporte de masa.
- El flujo relativo al flujo convectivo se prescribe en lugar del flujo total.
- La nueva formulación implica que los nodos pueden ser utilizados en una geometría de malla móvil sin compensar la velocidad de contorno.
- Interfaces afectadas: Transport of Diluted Species: Transport of Diluted Species in Porous Media, Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck; Electroanalysis; y Electrophoretic Transport.
- Visualización de ecuación actualizada para las ecuaciones gobernantes y condiciones de contorno en interfaces de tranporte de masa. Ecuaciones actualizadas formuladas en términos de flujo relativo al flujo convectivo.
5.3a
NOVEDADES
La versión 5.3a trae una nueva funcionalidad para definir reacciones en un electrodo fino y dos nuevos tutoriales de corrosión.
Nuevo nodo de superficie de electrodo fino
La funcionalidad de Superficie fina de electrodo puede utilizarse para definir reacciones de electrodos que ocurren en un electrodo fino que esté completamente inmerso en electrolito. El electrodo se considera infinitamente delgado, y solo es aplicable en contornos internos de los dominios del electrolito. Puede utilizarse como una alternativa a dibujar el dominio del electrodo real en la geometría del modelo, lo que puede reducir significativamente el tiempo de mallado y resolución, especialmente en modelos 3D. Normalmente se puede utilizar esta funcionalidad para modelar electrodeposición o procesos de corrosión que ocurren en capas finas de metal.
La pala de la hélice en el tutorial Ship Hull de la Biblioteca de aplicaciones del Corrosion Module ahora se define utilizando la funcionalidad Thin Electrode Surface.
Interfaz de flujo en medios libre y poroso renovada
Con la nueva versión de la interfaz Flujo en medio libre y poroso se puede acoplar flujo laminar o libre turbulento con flujo en medios porosos. Esta interfaz sigue siendo única en su acoplamiento con las interfaces electroquímicas para el modelado de electrodos porosos.
Modelo de permeabilidad de Kozeny-Carman
El modelo de permeabilidad de Kozeny-Carman, disponible para la interfaz de Ley de Darcy en COMSOL Multiphysics 5.3a, permite estimar la permeabilidad de medios granulares a partir de la porosidad y el diámetro de las partículas.
Nuevo modelo tutorial: Stress corrosion
El nuevo tutorial Stress corrosion simula el efecto de las deformaciones elásticas y plásticas de la corrosión y, en particular, cómo la tasa de corrosión se acelera por las deformaciones longitudinales en la región de deformación plástica. El modelo se implementa acoplando la interfaz de Mecánica de sólidos con la interfaz de Distribución de corriente secundaria. Los cálculos locales de tensiones y deformaciones de la interfaz de Mecánica de sólidos se utiliza en las expresiones cinéticas de la superficie del electrodo para calcular el potencial del electrolito y la densidad de corriente an la tierra.
Tensiones en una tubería de acero de aleació sólida y distribución de potencial resultante y lineas de corriente en la tierra adyacente, actuando como un electrolito. Las mayores deformaciones en la parte más fina de la tubería dan lugar a tasas de corrosión más altas.
Nuevo modelo tutorial: Stray current pipeline corrosion
El nuevo modelo Stray current pipeline corrosion muestra la corrosión de corriente parásita de una tubería enterrada. La tubería enterrada está localizada cerca de un cruce de tuberías que esta protegido por un sistema de protección de corrientes catódicas impreso (ICCP). El modelo calcula y predice la tasa de corrosión de la tubería no protegida que es mucho más alta cerca del cruce.
Tasa de corrosión de corrientes parásitas a lo largo de la tubería mostrada en un gráfico de Flechas.
5.3
NOVEDADES
La versión 5.3 incluye una nueva interfaz de Distribución de corriente, Cáscara, una nueva interfaz Distribución de corriente, Elementos de contorno, y una nueva interfaz física para modelar transporte de especies químicas en fracturas.
Interfaz Distribución de corriente, Elementos de contorno
La interfaz Distribución de corriente, Elementos de contorno puede utilizarse para resolver problemas de distribución de corriente primaria y secundaria en geometrías basadas en aristas (viga o cable) y elementos de superficie. La interfaz utiliza una formulación del método de elementos de contorno (BEM) para resolver la ecuación de transferencia de carga en un electrolito de conductividad constante, donde los electrodos se especifican en contornos o como tubos con un radio dado alrededor de las aristas. Normalmente se usa esta interfaz para reducir el mallado y el tiempo de resolvedor para grandes geometrías, donde una parte significativa de la geometría puede aproximarse mediante tubos a lo largo de aristas.
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Interfaz de Distribución de corriente, Cáscara
La interfaz de Distribución de corriente, Cáscara modela conducción de corriente iónica en la dirección tangencial a lo largo de un contorno. La interfaz física es adecuada para modelar electrolitos finos donde la variación de potencial en la dirección normal es despreciable, por ejemplo, en problemas de corrosión atmosférica. Aquí, se puede formar una película de electrolito muy fina sobre superficies metálicas. La interfaz permite considerar la corriente iónica sin tener que mallar esta capa líquida en 3D.
Distribución de potencial.
Condición de contorno interna de membrana de intercambio de iones en la interfaz Distribución de corriente terciaria, Nernst-Planck
El nuevo nodo de Membrana de intercambio de iones especifica una condición de contorno donde el flujo de iones es continuo, pero donde el potencial del electrolito es discontinuo y se describe por un equilibrio de Donnan. Esta condición se utiliza típicamente en celdas electroquímicas que contienen tanto electrolitos libres como membranas de intercambio de iones, por ejemplo, en problemas de diálisis. Un cambio de potencial de Donnan sobre la interfaz se calcula automáticamente a partir de las concentraciones del ion portador de carga en cada lado de la interfaz.
Potencial del electrolito en una batería de flujo redox de vanadio mostrando los cambios de potencial en las interfaces entre el electrolito libre y la membrana de intercambio de iones.
Nuevos modelos de conservación de carga en la interfaz Distribución de corriente terciaria, Nernst-Planck
Esta interfaz ahora soporta cuatro modelos de conservación de carga diferentes: electroneutralidad, basada en agua con electroneutralidad, soportando electrolito y Poisson.
Funcionalidad de Capa de electrodo fino
La funcionalidad de Capa de electrodo fino puede utilizarse para modelar un revestimiento fino aislante o resistivo, localizado en un contorno interno en un dominio de electrodo. La funcionalidad puede utilizarse como alternativa a dibujar el domino de capa real en la geometría del modelo, lo que reduce significativamente el mallado y el tiempo de resolución, especialmente en modelos 3D. Una capa de electrodo fino puede utilizarse para modelar por ejemplo, una impedancia de contacto entre dos conductores electrónicos. La capa puede configurarse para que sea aislante o resistiva.
Capa de electrolito fino
La funcionalidad de Capa de electrolito fina especifica una capa de electrolito fina en un contorno interno entre dos dominios de electrolito. El nodo puede utilizarse como una alternativa a dibujar la capa real como un dominio en la geometría del modelo para reducir significativamente el mallado y el tiempo de resolución. La condición puede configurarse para que sea aislante, resistiva o una membrana de intercambio de iones. Esta funcionalidad reemplaza a la funcionalidad de Capa aislante fina de versiones anteriores.
Condición de terminal de circuito
Se puede utilizar la funcionalidad de Terminal de circuito en un contorno para especificar un acoplamiento al nodo I vs. U externo en la interfaz de Circuito eléctrico del módulo AC/DC. La condición de Terminal de circuito ahora está disponible como condición de contorno en el nodo Superficie de electrodo y como modo de operación en la interfaz de Baterías de partícula simple. Esto permite incluir modelos de baterías de alta fidelidad en simulaciones de circuitos.
Nueva interfaz de Transporte de especies diluidas en fracturas
Las Fractura tienen un grosor que es muy pequeño en comparación con sus dimensiones de longitud y anchura. A menudo es difícil de modelar el transporte de especies químicas en tales fracturas teniendo que mallar el grosor de la superficie de la fractura, debido a la relación de aspecto que hay que tratar por las grandes diferencias en las dimensiones de los tamaños. La nueva interfaz de Transporte de especies diluidas en fracturas trata la fractura como una placa, donde únicamente las dimensiones transversales son malladas como una malla superficial..
La interfaz permite definir el grosor medio de la fractura, así como la porosidad en los casos donde la fractura se considera como una estructura porosa. Para el transporte de especies químicas, la interfaz permite la definición de modelos de difusividad efectiva para incluir efectos de porosidad. Se puede acoplar transporte convectivo a una interfaz de Flujo de película delgada o incluyendo sus propias ecuaciones para definir el flujo del fluido a través de la fractura. Además, puede definirse que ocurran reacciones químicas dentro de las fracturas, en sus superficies o en un medio poroso que abarque la fractura.
Transporte de especies diluidas a lo largo de una superficies de fractura ligeramente curvada. La superficie curvada consta de una tortuoso camino grabado a tavés de la superficies donde existen flujo y transporte de especies químicas.
Superficies de fractura en la interfaz de Transporte de especies diluidas en medios porosos
En casos donde el transporte ocurre en una fractura, estructura porosa 3D, la nueva condición de contorno Fractura permite modelar transporte en fracturas delgadas sin tener que mallarlas como entidades 3D. La condición de contorno Fractura es incluida en la interfaz de Transporte de especies diluidas en medios porosos (ver imagen) y tiene los mismos ajustes que la interfaz de Transporte de especies diluidas en fracturas (descrita anteriormente). El flujo de fluido y el transporte de especies químicas se acoplan perfectamente entre una estructura de medio poroso 3D y un flujo de fluido y transporte de especies químicas en una fractura.
la imagen inferior muestra el campo de concentración en un modelo de reactor poroso. En el modelo, una fractura retorcida "filtra" reactantes profundamente en el catalizador poroso, de izquierda a derecha, a una velocidad más rápida que el transporte a través del medio poroso. Esto ocurre así porque la superficie de la fractura tiene una porosidad media mucho más alta en comparación con el catalizador poroso circundante, que proporciona una tasa de transporte de masa más alto.
Niveles de concentración a través del reactor 3D y concentración de superficie en la superficie de la fractura. La tasa de transporte de masa más alta en la superficie de la fractura proporciona una penetración más grande (de derecha a izquierda) de especies no reaccionadas en la cama del catalizador. Se puede ver que el cambio en la concentración de derecha a izquierda es muy pequeña en la superficie de la fractura (de 0.63 a 0.62 mol/m3)
Nueva interfaz de transporte electroforético
La nueva interfaz de Transporte electroforético puede utilizarse para investigar el transporte de ácidos débiles, bases, y anfólitos en solventes acuosos. La interfaz física típicamente se utiliza para modelar varios modos electroforéticos, como electroforesis zonal, isotacoforesis, enfoque isoeléctrico y electroforesis de contorno móvil, pero es aplicable a cualquier sistema acuoso que involucre múltiples equilibrios ácido-base.
5.2a
NOVEDADES
Corrosion Module 5.2a trae una nueva condición de contorno de corto externo útil para problemas de protección de la corrosión que involucren grandes interconexiones de objetos electroquímicamente activos. Adicionalmente, un nuevo modelo tutorial estudia cómo la protección catódica de un dispositivo monopilar decrece a medida que sus ánodos galvánicos se disuelven con el tiempo.
Nueva interfaz de ecuaciones de Nernst-Planck-Poisson
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La nueva interfaz de Ecuaciones de Nernst-Planck-Poisson puede utilizarse para investigar las distribuciones de cargas y iones dentro de una doble capa electroquímica, donde la neutralidad de carga no puede ser considerada. La interfaz de Ecuaciones de Nernst-Planck-Poisson añade las interfaces de Electrostática y Transporte de especies diluidas a un modelo, junto con acoplamientos predefinidos para la densidad de carga espacial y el potencial. |
 La concentración de un catión (azul) y un anión (verde) cerca de la superficie del electrodo en x = 0. La suma de las cargas se desvía de 0 cerca de la superficie, formando una doble capa difusa cargada. |
Nueva condición de contorno Corto externo
La nueva condición de contorno de Corto externo permite cortocircuitar Superficies de electrodo, Electrodos porosos y Electrodos a través de una resistencia concentrada externa. La nueva condición de contorno es adecuada para estudiar cortocircuitos de baterías, por ejemplo, o para interconectar grandes objetos activos electroquímicamente en problemas de protección de la corrosión.
Nuevo nodo multifísico de fuente de calor electroquímico
La nueva interfaz multifísica de Fuente de calor electroquímica ofrece una manera opcional de acoplar las fuentes de calor electroquímicas con una interfaz de transferencia de calor.
Nuevo tipo de cinética de equilibrio termodinámico
Las reacciones de electrodo ahora soportan un nuevo tipo de cinético de electrodo de Equilibrio termodinámico (conocido como Condición primaria en la interfaz de Distribución de corriente secundaria), que considera un sobrepotencial cero (pérdidas de tensión despreciables).
Nuevo soporte para Resistencia de película y Especies disueltas-depositada en electrodos porosos y de arista
Los nodos de Electrodo poroso y Electrodo de arista ahora soportan la suma de Resistencias de película y Especies disueltas-depositadas. Previamente ésto solo estaba soportado en la funcionalidad de Superficie de electrodo. Las resistencias de película y las especies disueltas-depositadas en electrodos porosos pueden, por ejemplo, utilizarse para modelar la formación de interfase electrolito-sólido (SEI) en baterías de ion de litio.
Nuevo modelo tutorial: Monopilar con ánodos galvánicos disolventes
Una fundación monopilar es un elemento estructural de gran diámetro que puede utilizarse para soportar estructuras como turbinas eólicas marinas. Esta aplicación ejemplifica cómo la protección catódica de un monopilar decrece con el tiempo a medida que los ánodos galvánicos se disuelven. El modelo puede utilizarse para evaluar la cinética del electrodo de distribución de corriente secundaria en la estructura de acero protegida, teniendo en cuenta las reacciones electroquímicas simultáneas que llevan a la disolución del metal y reducción de oxígeno (potencial mezclado).
La geometría del monopilar consiste de un componente superior con una superficie de acero revestido y una tubería inferior de acero no revestido. También está rodeada por agua de mar o limo, con cinéticas de reacción con expresiones de Tafel diferentes usadas para estos distintos entornos. El modelo tutorial se resuelve utilizando un estudio dependiente del tiempo para un periodo temporal de 12 años. Se investigan dos casos: cuando el monopilar completo es conectado a tierra, y cuando la pieza de transición es puesta a tierra y la tubería inferior se conecta a la pieza de transición a través una resistencia concentrada.
El modelo también utiliza el nuevo subnodo personalizable de Ánodo de arista galvánico para modelar ánodos galvánicos delgados a lo largo de aristas geométricas, que ahora están disponibles en la interfaz de Distribución de corriente secundaria. El subnodo permite modelar las propiedades cambiantes de los ánodos de protección catódica tal y como se disuelven en simulaciones dependientes del tiempo.
El potencial de superficie del electrodo de la parte superior de los fundamentos de una turbina eólica marina (monopilar). Los ánodos galvánicos circundantes se disuelven, reduciendo las capacidades de protección catódica de la instalación con el tiempo.
5.2
Capa delgada aislante en las interfaces de distribución de corriente primaria, secundaria y terciaria.
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Las láminas delgadas de aislante son insertadas habitualmente en los electrolitos de varios tipos de células electroquímicas. Por ejemplo, pueden ser utilizadas para optimizar. Por ejemplo, pueden utilizarse para optimizar la corriente de distribución en una aplicación de protección de la corrosión o para optimizar la tasa de deposición local en un baño de deposición. La nueva funcionalidad Thin Insulating Layer puede utilizarse para modelar una lámina aislante delgada localizada en un contorno interno en un dominio de electrolito. El nodo puede utilizarse como alternativa para dibujar el dominio de aislamiento real en la geometría del modelo, reduciendo significativamente el tiempo del mallado - especialmente en modelos 3D. |
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Interfaces de geometría deformada rediseñada
Para incrementar la flexibilidad para la deposición y disolución de electrodo todas las interfaces de distribución de corriente ahora disponen de la posibilidad de modelar directamente la deposición y disolución de especies de electrodo. Esto se facilita mediante nodos multifísicos predefinidos que se introducen para manejar el acoplamiento entre una velocidad de deposición o disolución y la deformación de la geometría.
En una actualización de funcionalidad relacionada, las interfaces de Electrodeposition/Corrosion, Deformed Geometry han sido rediseñadas. Además de escoger la interfaz Electrodeposition/Corrosion, Deformed Geometry en el menú para seleccionar la física, se han añadido al modelo una interfaz individual de distribución de corriente y una interfaz separada de geometría deformada junto con dos nodos de acoplamientos multifísicos: Non-Deforming Boundary y Deforming Electrode Surface.
Los modelos creados antes de la versión COMSOL Multiphysics 5.2 que utilizaban la interfaz Electrodeposition/Corrosion no se verán afectados por el cambio.
Nueva app: Casco de barco ICCP
La protección de corriente catódica impresa (Impressed Cathodic Current Protection o ICCP) de una aplicación Ship Hull demuestra como modelar sistemas de protección catódica en 3D utilizando el software de simulación. El modelo incrustado contiene funcionalidades estándar para el modelado de la corrosión como transporte de carga del electrolito, cinética del electrodo con densidades de corriente limitadas y control de potencial con el uso de un electrodo de referencia.
La app simula la ICCP para un buque de la armada. En ICCP, se utiliza un electrodo de ánodo activo para imprimir una corriente catódica en el metal protegido, con lo que se disminuye el potencial de la superficie en un régimen donde no existe o existe muy poca corrosión.
La amplitud de la corriente impresa se controla monitorizando el potencial del cuerpo de metal protegido respecto a un electrodo de referencia que se sitúa en la vecindad del cuerpo protegido. Este, junto con otras importantes propiedades electroquímicas del sistema pueden cambiarse libremente en la app.
Interfaz gráfica de usuario de la app Ship Hull ICCP que muestra los resultados del potencial del casco.
Nueva app: Voltametría cíclica
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La voltametría cíclica es una técnica analítica habitual para investigar sistemas electroquímicos. En este método la diferencia de potencial entre un electrodo de trabajo y un electrodo de referencia es barrida linealmente en el tiempo desde un potencial inicial a un potencial vértice, y luego hacia atrás. La forma de onda corriente-tensión, llamada voltamograma, proporciona información sobre las propiedades de reactividad y transporte de masa de un electrolito. El objetivo de esta app es demostrar y simular el uso de la voltametría cíclica. Se puede variar la concentración de volumen de ambas especies, las propiedades de transporte, los parámetros cinéticos y los ajustes del voltámetro cíclico. |
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Nueva app: Espectroscopía de impedancia electroquímica<< /b>
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La espectroscopía de impedancia electroquímica (Electrochemical impedance spectroscopy o EIS) es una técnica habitual en electroanálisis. Se utiliza para estudiar la respuesta armónica de un sistema electroquímico. Se aplica una variación sinusoidal pequeña al potencial del electrodo de trabajo y se analiza la corriente resultante en el dominio de la frecuencia. Las componentes real e imaginaria de la impedancia dan información sobre las propiedades cinética y de transporte de masa de la célula, así como las propiedades de superficie a través de la capacidad de doble capa. El objetivo de la app de análisis Electrochemical Impedance Spectroscopy es comprender los gráficos de Nyquist y Bode de la EIS. La app permite variar la concentración de volumen, el coeficiente de difusión, la densidad de carga de intercambio, la capacidad de doble capa y las frecuencias mínima y máxima. |
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Compensación para volúmenes de tubo en la interfaz de distribución de corriente en aristas, BEM
Ahora es posible incluir el efecto del volumen de los tubos especificando un radio cuando se utilizan elementos de arista y el método de elemento de contorno (boundary element method o BEM). Esta funcionalidad está disponible en las ecuaciones de transferencia de carga del electrolito en la interfaz Current Distribution on Edges, BEM.
La compensación de volumen en los armazones cilíndricos en una estructura de una plataforma petrolífera se habilita con una casilla de verificación en el nodo Edge Radius.
Nuevo tutorial: Doble capa difusa
En la interfaz electrodo-electrolito, existe una fina capa de carga espacial, llamada la doble capa difusa. En esta región, no se sostiene la electroneutralidad. La doble capa puede ser de interés cuando se modelan dispositivos como supercapacitores electroquímicos y nanoelectrodos.
El tutorial Diffuse Double Layer muestra como acoplar las ecuaciones Nernst-Planck a la ecuación de Poisson para describir una doble capa difusa de acuerdo con el modelo Gouy-Chapman-Stern.
La app de simulación amplía el sencillo ejemplo incluyendo dos electrodos. También considera reacciones faradaicas del electrodo (transferencia de carga). Se resuelve una ecuación adicional para asegurar la conversación global de la carga.
5.1
NOVEDADES
Uso mejorado de las reacciones químicas en medios porosos
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El término de fuente de Reacciones en las interfaces de transporte de especies diluidas en medios porosos ahora proporciona las siguientes opciones para tener en cuenta la base de volumen de reacción para medios porosos saturados e insaturados:
El uso de datos de la literatura para las expresiones cinéticas es bastante más simple y menos susceptible a errores, ya que se pueden tabular para diferentes bases de volumen. |
 Ahora se puede seleccionar la relación de reacción apropiada como base para la expresión de la tasa de reacción. En este caso, se ha seleccionado la reacción por volumen total de poros. |
Convergencia y estabilidad mejoradas a través del paso de inicialización de la distribución de corriente y nuevos estudios en las interfaces electroquímicas
Muchos modelos electroquímicos requieren valores iniciales derivados apropiados para alcanzar la convergencia o incluso conseguir un resolvedor independiente del tiempo para funcionar. Los nuevos estudios estacionario con inicialización y dependiente del tiempo con inicialización ahora están disponibles para todas las interfaces electroquímicas, con el uso de un paso de estudio de inicialización de la distribucion de corriente. Estos nuevos estudios facilitan la resolución de modelos electroquímicos con cinética no lineal.
Área de sección cruzada
Ahora se dispone de una nueva propiedad, área de sección cruzada, disponible en los modelos 1D para la interfaz electroquímica. Con esta funcionalidad, el área de la celda puede ser especificada y la corriente total de la celda calculada. Además, las funcionalidades del contorno corriente del electrolito y corriente del electrodo ahora están disponibles en 1D.
Fuentes de corriente lineal y puntual para modelado eficiente del electrodo
| Para problemas grandes con geometrías complejas, a menudo no es posible resolver geométricamente todas las partes de la geometría. Si se utiliza un electrodo pequeño para proporcionar una fuente de corriente, éste puede ser suficiente para "inyectar" la fuente de corriente en un punto de la geometría, en lugar de crear el contorno del electrodo y proporcionar la corriente del electrodo como una condición de contorno apropiada. Con las funcionalidades de fuentes de corriente lineal y puntual en las interfaces de distribución de corriente primaria y secundaria, es posible aplicar una fuente de corriente a un punto en geometrías 2D, 2D con simetría axial y 3D. |  La figura ilustra una fuente de corriente puntual y lineal aplicada en una geometría 3D simple. |
Nuevo tutorial: efecto de resistencia de película del ánodo en protección de corrosión catódica
| Este modelo tutorial muestra cómo añadir una película resistiva dinámicamente cambiante en una interfaz electrodo-electrolito. |  Acumulación resultante de una película resistiva en los ánodos galvánicos en una aplicación de protección catódica. |
Dominios de elemento infinito en interfaces de la ley de Darcy
Las interfaces de la ley de Darcy ahora soportan dominios de elemento infinito y cálculos más avanzados de flujos de contorno.
5.0
Contorno sin deposición/inoxidable
Una nueva funcionalidad por defecto, Contorno sin deposición/inoxidable, está disponible en las interfaces de Electrodeposición y Corrosión y se utiliza para especificar contornos no deformables (en la dirección normal). La funcionalidad proporciona una gestión consistente de las condiciones de punto/arista entre electrodos deformables y contornos no deformables para geometrías arbitrarias. También en el módulo Electrodeposition Module.
Nuevo modelo: Corrosión por CO2
Este nuevo modelo incluye una interfaz de Transporte de Especies Diluidas junto con cuatro funcionalidades de reacción de equilibrio. Siete especies disueltas en una solución acuosa son modeladas en la capa de contorno cerca de una superficie de acero.
Nueva forma de describir Distribución de Corriente en Aristas, Interfaz BEM:
La interfaz del método de elemento de contorno (BEM) resuelve la ecuación de Laplace alrededor de los electrodos consistentes en un conjunto de tubos, que en el modelo se definen como aristas - cada arista con un parámetro que da su radio. La interfaz BEM para aristas está disponible para componentes 3D. Para geometrías complejas que pueden aproximarse como un conjunto de tubos, la interfaz decrece significativamente el tiempo de mallado, tiempo del resolvedor y la memoria utilizada. Una aplicación típica es el modelado de estructuras de acero sumergidas en agua marina. Esta funcionalidad también está disponible en los módulos Batteries & Fuel Cells, Electrodeposition, y Electrochemistry Module.
Corrosión de CO2: Este nuevo modelo se resuelve utilizando una interfaz de Transporte de Especies Diluidas junto con cuatro funcionalidades de reacción de equilibrio. Se modelan siete especies disueltas en una solución acuosa en la capa de contorno cercana a una superficie de acero.
COMSOL Multiphysics 6.3