内容概要:本文详细介绍了利用Comsol软件构建的煤炭地下气化多物理场模型。该模型涵盖了传热、流体流动和化学反应三大关键领域,通过精确的数学方程和物理模型,如热传导方程、Navier-Stokes方程和化学反应动力学方程,模拟了煤炭地下气化过程中的复杂现象。具体来说,传热部分描述了热量在煤炭层及其周围介质中的传递;流体部分模拟了气体在多孔介质中的流动路径和状态;化学反应部分则重点展示了煤炭与氧气等物质间的反应过程及其产物分布。此外,文中还探讨了模型的具体实现方法和技术细节,包括代码片段、网格划分策略和参数优化等方面。 适合人群:从事能源工程、化工工艺、环境科学等领域研究的专业人士,尤其是对煤炭地下气化感兴趣的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要深入了解煤炭地下气化机理的研究项目,帮助研究人员更好地理解和预测煤炭地下气化过程中的物理和化学变化,从而为实际工程应用提供理论支持和技术指导。 其他说明:文中提到的模型不仅能够用于学术研究,还可以作为工业界评估和优化煤炭地下气化项目的有力工具。同时,文中提供的代码片段和实施建议对于希望自行搭建类似模型的研究者非常有价值。
2026-02-26 22:00:29 859KB
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"COMSOL三维锂离子电池全耦合电化学热应力模型:仿真分析充放电过程中的多物理场耦合效应","COMSOL三维锂离子电池全耦合电化学热应力模型:模拟充放电过程中的多物理场耦合效应及电芯内各组分应力应变情况分析",comsol三维锂离子电池电化学热应力全耦合模型锂离子电池耦合COMSOL固体力学模块和固体传热模块,模型仿真模拟电池在充放电过程中由于锂插层,热膨胀以及外部约束所导致的电极的应力应变情况结果有电芯中集流体,电极,隔膜的应力应变以及压力情况等,电化学-力单向耦合和双向耦合 ,核心关键词:COMSOL; 三维锂离子电池; 电化学热应力; 全耦合模型; 固体力学模块; 固体传热模块; 应力应变情况; 电芯; 集流体; 隔膜。 关键词用分号分隔:COMSOL; 锂离子电池; 电化学-力单向耦合和双向耦合; 应力应变情况; 电芯; 集流体; 隔膜; 三维模型; 热应力; 全耦合模型。,COMSOL锂离子电池全耦合热应力仿真模型
2026-02-26 11:05:37 136KB
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使用COMSOL软件对三维锂离子电池进行电化学热应力全耦合仿真的研究。研究重点在于电池在充放电过程中由于锂插层、热膨胀及外部约束等因素引起的电芯中集流体、电极、隔膜的应力应变情况。通过定义材料属性、设置边界条件和物理场,模拟了锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌过程,并进行了热应力分析。最终,通过对仿真结果的分析,展示了各部件的应力分布、形变及压力情况,为优化电池设计提供了重要依据。 适合人群:从事锂离子电池研究的专业人士、材料科学家、机械工程师、电气工程师及相关领域的研究人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解锂离子电池内部力学与热学行为的研究人员,旨在通过仿真手段优化电池设计,提高电池性能和安全性。 其他说明:文中还简要介绍了COMSOL Multiphysics的代码框架和关键步骤,但未提供完整代码实现。
2026-02-26 11:05:15 347KB
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内容概要:本文介绍了使用COMSOL Multiphysics软件构建的三维电化学-热-应力耦合锂离子电池模型。该模型能够全面模拟电池内部的电化学场、温度场和应力场的耦合作用,输出电信号、温度分布、应力分布及瞬态位移情况。通过全尺度计算,研究者可以深入了解电池的工作机制并优化其性能,进而提高电池的效率和寿命。文章详细描述了各个物理场的建模方法及其相互关系,强调了多物理场耦合分析的重要性。 适合人群:从事锂离子电池研究、开发和应用的专业人士,尤其是对电池性能优化感兴趣的科研人员和技术工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解锂离子电池内部复杂物理现象的研究项目,旨在通过精确的数值模拟优化电池设计,提高其在电动汽车、智能电网等领域中的应用效果。 其他说明:文中还提供了部分MATLAB代码片段,展示了如何设置电化学场的边界条件和初始条件,帮助读者快速上手实际操作。
2026-02-26 11:04:08 1.3MB
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内容概要:本文介绍了基于COMSOL的三维电化学-热-应力耦合锂离子电池模型,详细阐述了该模型在电化学、热场、应力分析及瞬态位移方面的全尺度计算能力。通过模拟电池内部的电势分布、温度分布、应力分布及其瞬态位移,帮助研究人员更好地理解电池的工作状态和性能表现,进而优化电池的设计和提高其性能。文中还提到该模型作为现成案例,在实际应用中为业界提供了重要的数据支持和技术指导。 适合人群:从事电池研究、设计和开发的专业人士,特别是关注锂离子电池性能优化的研究人员和工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解电池内部多物理场耦合效应的研究项目,旨在优化电池设计、提高性能和确保安全运行。 其他说明:该模型不仅限于理论研究,还可用于实际工程设计,为解决电池在充放电过程中的各类问题提供科学依据和技术手段。
2026-02-26 11:02:55 923KB
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"COMSOL三维锂离子电池全耦合仿真:电化学热应力与固体力学传热模块的协同作用及其对电芯中集流体、电极、隔膜应力应变与压力的影响分析","COMSOL三维锂离子电池仿真模型:全耦合电化学热应力分析与固体力学模块应用研究",COMSOL三维锂离子电池电化学热应力全耦合锂离子电池耦合固体力学模块和固体传热模块,模型仿真模拟电池在充放电过程中由于锂插层,热膨胀以及外部约束所导致的电极的应力应变情况 结果有电芯中集流体,电极,隔膜的应力应变以及压力情况等。 ,关键词:COMSOL;三维锂离子电池;电化学热应力;全耦合;固体力学模块;固体传热模块;模型仿真;锂插层;热膨胀;外部约束;电芯;集流体;电极;隔膜;应力应变;压力情况。,COMSOL模拟锂离子电池充放电热应力应变分析
2026-02-26 10:54:28 145KB paas
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在分析循环冷却系统中海水对碳钢腐蚀的影响时,首先需要了解海水的化学成分对碳钢的腐蚀作用。海水中含有大量的盐类,比如氯化钠、硫酸盐等,这些成分使得海水的电导率远高于普通淡水。由于电导率的差异,海水中的电阻性阻滞作用较小,导致海水的腐蚀性较淡水更强。海水中的溶解氧在循环冷却过程中达到饱和状态,加上海水强导电性以及金属表面的不均匀性,很容易在金属表面形成腐蚀微电池,从而导致金属发生电化学腐蚀。 在循环冷却系统中,通常使用的换热器和管道等结构材料多为金属,如铁、碳钢等。这些金属材料在海水中极易受到腐蚀,尤其是碳钢,在海水环境下极易形成氧化物和氢氧化物,如Fe2++2OH-=Fe(OH)2,Fe(OH)2+O2→Fe(OH)3等反应,从而进一步导致金属的腐蚀。 海水中的微生物种类多、含量高,容易在金属表面形成生物污损,这不仅会导致生物腐蚀,还可能引起垢下腐蚀。此外,海水中的成垢离子如Ca2+、Mg2+等浓度较高,随着浓缩倍数的增加,结垢倾向增大,对碳钢等金属材料的腐蚀风险也随之升高。 针对上述腐蚀问题,防护措施包括选材防腐、电化学防腐、涂层防腐以及投加缓蚀剂等。涂层防腐技术如环氧树脂漆、环氧沥青涂料和硅酸锌漆等能够显著降低海水冷却系统的腐蚀风险。同时,防生技术,包括机械法、物理法、防污涂料法、化学法和生物法等,是防止海洋污损生物附着的有效手段。 缓蚀剂是一种有效控制金属腐蚀的化学物质,它们能够在金属表面形成保护膜,减缓或阻止金属的腐蚀。然而,传统的高效缓蚀剂大多具有毒性或对环境有害。因此,目前的研究重点已经逐渐转向开发环境友好型的高效缓蚀剂,即在高效防腐的同时,对环境的负面影响更小。这要求缓蚀剂既要保证良好的缓蚀性能,还要考虑其可生物降解性及对生态系统的安全性。 缓蚀剂的缓蚀机理主要是通过与金属表面发生作用,形成保护层以阻断腐蚀过程中的电化学反应。缓蚀剂分子能够被金属表面吸附,并定向排列,形成一个阻碍离子传递和电子转移的屏障层,从而有效地减缓腐蚀过程。 未来缓蚀剂的开发研究前景将集中在进一步提升缓蚀剂的环境友好性与高效性。一方面,将继续深入研究缓蚀剂间的缓蚀协同作用,提升单一缓蚀剂的性能;另一方面,将探索和开发新的高效绿色缓蚀剂,以满足日益严格的环保要求和工业应用需求。 针对上述腐蚀问题和防护措施,从事工业分析与金属材料保护工作的人员,例如本篇文献的作者陈立勇,通常需要具备扎实的化学、材料科学以及相关工程技术知识,并且要不断更新关于缓蚀剂及腐蚀防护技术的最新研究动态,以便在实践中能够提出和实施更为科学、高效的防护方案。
2026-02-11 19:22:01 1MB 绿色化学
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内容概要:本文详细介绍了利用FLUENT软件进行锂离子电池热失控热扩散的模拟仿真方法和技术细节。首先解释了热失控现象及其重要性,然后展示了如何通过用户自定义函数(UDF)来模拟电芯内的放热反应,特别是温度触发的链式反应。接着讨论了模型验证过程中如何使用实验数据反向校准反应动力学参数,确保仿真准确性。对于模组级别的仿真,强调了并行计算设置的重要性以及正确处理流固耦合面的方法。最后提到后处理阶段如何通过温度云图和粒子示踪展示热扩散路径,并提醒读者不要过分依赖仿真结果,而应考虑现实中的随机性和不确定性。 适合人群:从事电池安全研究的专业人士、仿真工程师、材料科学家。 使用场景及目标:适用于需要评估锂离子电池安全性、优化电池设计的研究机构和企业。主要目标是预测和防止热失控事件的发生,提高电池系统的安全性。 其他说明:文中提供了具体的代码示例和实践经验分享,有助于读者更好地理解和应用相关技术。同时指出仿真结果应结合实际情况综合判断,避免过度依赖理论模型。
2026-01-28 12:39:27 291KB FLUENT UDF 并行计算
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采用热化学气相沉积法(CVD),以乙炔为碳源,在单晶硅上制备了定向碳纳米管薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了碳管薄膜及衬底表面形貌。结果表明,以多孔硅为衬底生长的碳纳米管管径均匀且离散分布,定向性良好。生长前氨对催化剂膜的预处理具有刻蚀作用,可显著提高碳管的生长密度,从而获得碳纳米管阵列膜。
2026-01-26 19:11:54 497KB 自然科学 论文
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废物分解产生的渗滤液中所含的有机成分很难降解。 它们还包含无机成分,例如氮化合物,磷酸盐和氯化物,以及钙,镁,钾和重金属。 渗滤液的体积及其组成取决于沉积物残渣类型部位的生物地球化学和卫生垃圾填埋的年龄。 在这项研究中,它进行了非均质Fenton高级氧化工艺,该工艺以木质素活性炭为固体基质,有或没有Fe2 +浸渍,用于处理从墨西哥尤卡坦州梅里达市一个卫生垃圾填埋场获得的渗滤液(Le)。 。 在这项研究中,确定了非均质Fenton工艺使用中孔活性炭(预先用HCl,HNO3和两种酸的混合物处理,并在活性炭上浸渍有Fe2 +)从粗沥滤液中去除化学需氧量(COD)和颜色的效率。 。 研究了事先用每种酸和混合物处理过的活性炭的行为,用热水洗涤并使用FeCl2.4H2O和FeSO4·7H2O盐浸渍了Fe2 +。 对于通过非均相Fenton反应进行渗滤液处理,选择了用盐酸进行碳预处理并用FeSO4·7H2O浸渍的碳。 用HCl处理的优点是不会过早氧化为Fe2 +。 为了选择最佳剂量并获得足够的HO·自由基浓度,进行了H2O2剂量测试。 通过选择指示的程序,可以从粗浸液中去除COD和色泽,获得80%以
2026-01-13 14:52:19 990KB 化学需氧量
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