腐食モジュールのアップデート
腐食モジュールのユーザー向けに, COMSOL Multiphysics® バージョン6.0は, 新しい陰極防食インターフェース, 電極反応と組み合わせた吸着-脱着の新しい事前定義された定式化, およびいくつかの新しいチュートリアルモデルを提供します. これらのアップデートの詳細については, 以下をご覧ください.
新しい陰極防食インターフェース
二次電流分布に基づく新しい陰極防食インターフェースにより, 印加電流, 接続, 不動態金属, 保護金属, および薄い不動態金属表面を定義できます. 問題の定義を容易にするために, 制御電位, 保護された表面検出電位, 参照電極電位の編集フィールドなどの設定を使用できます. 保護された表面での酸素還元の制限電流も入力できます. この新しいインターフーイスは, 次のチュートリアルモデルで表示できます:
- monopile_with_dissolving_sacrificial_anodes
- corrosion_protection_of_an_oil_platform_using_sacrificial_anodes
- corrosion_protection_of_a_ship_hull
吸着-脱着種
既存の電極表面境界条件のモデリング機能は, 吸着種の表面サイト占有率と表面濃度を追跡する一連の事前定義された方程式で拡張されています. 新しい吸着-脱着種セクションでは, 多段階の電気化学反応と組み合わせて, 電極表面での吸着-脱着速度と熱力学をモデル化できます. この機能は, スルーホールビアの銅蒸着, 吸着-脱着ボルタンメトリチュートリアルモデルで確認できます.
ブリンクマン方程式インターフェース用の多孔質スリップ
多孔質媒体内の流れの境界層は非常に薄く, ブリンクマン方程式モデルで解くのは実用的でない場合があります. 新しい多孔質すべり壁処理機能を使用すると, 境界層の完全なフロープロファイルを求解せずに壁を考慮することができます. 代わりに, 応力条件が表面に適用され, 境界層速度プロファイルの漸近解を利用することにより, バルクフローで適切な精度が得られます. この機能は, ブリンクマン方程式インターフェースの設定ウィンドウでアクティブになり, デフォルトの壁の状態に使用されます. この新機能は, ブリンクマン方程式で記述された地中流を含むほとんどの問題で, モデル領域が大きい場合に使用できます.
多孔質媒体における熱伝達
多孔質媒体における熱伝達の機能を刷新し, より使いやすくなりました. 新しい多孔質媒体物理領域が熱伝達ブランチの下で利用可能になり, 多孔質媒体での熱伝達, 局所熱非平衡, および充填層インターフェースでの熱伝達が含まれます. これらのインターフェースはすべて機能が似ていますが, 違いは, これらすべてのインターフェース内のデフォルトの多孔質媒体ノードで, 局所熱平衡, 局所熱非平衡, または充填層の3つのオプションのいずれかが選択されていることです. 後者のオプションは上記で説明されており, ローカル熱非平衡インターフェースがマルチフィジックス結合に取って代わり, 1つは流体相用, もう1つは固相用の2つの温度モデルに対応します. 典型的な用途は, 液相での強い対流と, 金属発泡体のように固相での高い伝導のために, 多孔質媒体の急速な加熱または冷却を伴う可能性があります. 局所的な熱平衡界面を選択すると, 多孔質媒体の構成に応じて有効な熱伝導率を定義するための新しい平均化オプションを利用できます.
さらに, 後処理変数は, 3種類の多孔質媒体の均質化された量に対して統一された方法で利用できます. これらの既存のチュートリアルモデルで追加された新しい多孔質媒体を表示します:
多孔質媒体内の非等温流
新しい非等温流, ブリンクマン方程式マルチフィジックスインターフェースは, 多孔質媒体内の熱伝達と流体の流れの間の結合を自動的に追加します. これは, 多孔質媒体の熱伝達とブリンクマン方程式のインターフェースを組み合わせたものです.
多孔質材料の取り扱いが大幅に改善されました
多孔質材料は, 多孔質材料ノードのフェーズ固有のプロパティテーブルで定義されるようになりました. さらに, サブノードは, 各フェーズに複数のサブノードを定義できるソリッドおよび流体フィーチャに追加できます. これにより, 材料特性と設定を複製することなく, 流体の流れ, 化学種の輸送, および熱伝達に1つの同じ多孔質材料を使用できます.
非等温反応流
非等温反応フローモデルを自動的に設定する非等温反応フローマルチフィジックスインターフェースがあります. 反応フローマルチフィジックスカップリングには, 化学インターフェースと熱伝達インターフェースを結合するオプションが含まれるようになりました. この結合を使用して, 相変化のエンタルピーやエンタルピー拡散項などの熱と種の方程式間の相互寄与がモデルに含まれます. さまざまな量と材料特性の温度, 圧力, および濃度依存性も自動的に考慮され, 対応する事前定義された変数を使用して熱とエネルギーのバランスを実行できます. 管状反応器チュートリアルモデルの既存の解離でこの新機能を表示します.
新規およびアップデートされたチュートリアルモデル
COMSOL Multiphysics® バージョン6.0 では, 腐食モジュールにいくつかの新規およびアップデートされたチュートリアルモデルが追加されました.
孔食
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pitting_corrosion
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変形陽極を用いたカソード保護
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cp_with_anode_deformation
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鉄筋コンクリートの酸化物ジャッキング
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oxide_jacking
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