Corrosion Module

Thin Insulating Layer nas interfaces de Primary, Secondary, and Tertiary Current Distribution

Placas finas de isolamento são comumente inseridas nos eletrólitos de diversos tipos de células eletroquímicas. Por exemplo, elas podem ser utilizadas para otimizar a distribuição de corrente em uma aplicação de proteção contra corrosão ou para otimizar a taxa de depósito local em um banho de depósito. O novo recurso Thin Insulating Layer pode ser usado para modelar uma placa fina de isolamento localizada em um contorno interno em um domínio de eletrólito. O nó pode ser usado como alternativa ao desenho do domínio de isolamento de fato na geometria do modelo, reduzindo significativamente o tempo de disposição em malha – especialmente em modelos 3D.

Traçados aerodinâmicos de corrente em torno de uma camada fina de isolamento. Traçados aerodinâmicos de corrente em torno de uma camada fina de isolamento.

Traçados aerodinâmicos de corrente em torno de uma camada fina de isolamento.

Interfaces Deformed Geometry Reprojetadas

Para aumentar a flexibilidade para depósito e dissolução de eletrodos, agora, todas as interfaces Current Distribution terão a possibilidade de modelar diretamente o depósito e dissolução de espécies de eletrodos. Isso é propiciado por nós multifísicos predefinidos que são introduzidos para lidar com a junção entre uma velocidade de depósito ou dissolução e a deformação geométrica.

Em uma atualização de funcionalidade relacionada, as interfaces Electrodeposition/Corrosion, Deformed Geometry foram reprojetadas. Ao escolher uma interface Electrodeposition/Corrosion, Deformed Geometry no menu Select Physics, uma interface Current Distribution e uma interface separada Deformed Geometry são adicionadas ao modelo juntamente com dois nós de junção multifísica: Non-Deforming Boundary e Deforming Electrode Surface.

Modelos criados antes do COMSOL Multiphysics versão 5.2 usando uma interface Electrodeposition/Corrosion não serão afetados pela alteração.

Novo Aplicativo: Ship Hull ICCP

O aplicativo Impressed Cathodic Current Protection (ICCP) of a Ship Hull demonstra como modelar sistemas de proteção catódica usando software de simulação em 3D. O modelo integrado contém recursos padrão para modelagem de corrosão, como transporte de carga de eletrólito, cinética de eletrodo com densidades de corrente limitantes e controle de potencial com o uso de um eletrodo de referência.

O aplicativo simula ICCP para uma embarcação. Em ICCP, um eletrodo ânodo ativo é usado para imprimir uma corrente catódica no metal protegido, baixando assim o potencial da superfície para um regime no qual ocorre pouca ou nenhuma corrosão.

A magnitude da corrente impressa é controlada pelo monitoramento do potencial do corpo metálico protegido em relação a um eletrodo de referência colocado nas proximidades do corpo protegido. Isso, juntamente com outras importantes propriedades eletromecânicas do sistema, pode ser livremente alterado no aplicativo.

Interface gráfica do usuário do aplicativo de demonstração Ship Hull ICCP mostrando os resultados de potencial do casco. Interface gráfica do usuário do aplicativo de demonstração Ship Hull ICCP mostrando os resultados de potencial do casco.

Interface gráfica do usuário do aplicativo de demonstração Ship Hull ICCP mostrando os resultados de potencial do casco.

Novo Aplicativo: Cyclic Voltammetry

A voltamperometria cíclica é uma técnica analítica comum para investigar sistemas eletroquímicos. Nesse método, a diferença de potencial entre um eletrodo de trabalho e um eletrodo de referência é varrida linearmente no tempo a partir de um potencial inicial para um potencial de vértice, retornando novamente. O formato de onda da corrente e tensão, chamado de voltamperograma, fornece informações sobre a reatividade e as propriedades de transporte de massa de um eletrólito.

A finalidade do aplicativo é demonstrar e simular o uso de voltamperometria cíclica. Você pode variar a concentração em massa de ambas espécies, as propriedades de transporte, os parâmetros cinéticos e as configurações do voltamperômetro cíclico.

Interface gráfica de usuário do aplicativo de demonstração Cyclic Voltammetry mostrando o voltamperograma cíclico. Interface gráfica de usuário do aplicativo de demonstração Cyclic Voltammetry mostrando o voltamperograma cíclico.

Interface gráfica de usuário do aplicativo de demonstração Cyclic Voltammetry mostrando o voltamperograma cíclico.

Novo Aplicativo: Electrochemical Impedance Spectroscopy

Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) é uma técnica comum em eletroanálise. Ela é usada para estudar a resposta harmônica de um sistema eletroquímico. Uma pequena variação senoidal é aplicada ao potencial no eletrodo de trabalho e a corrente resultante é analisada no domínio da frequência.

Os componentes reais e imaginários da impedância dão informações sobre as propriedades cinéticas e de transporte de massa da célula, além das propriedades da superfície através da capacitância da dupla camada.

A finalidade do aplicativo de análise Electrochemical Impedance Spectroscopy é entender representações EIS, Nyquist e Bode. O aplicativo permite que você varie a concentração em massa, o coeficiente de difusão, a densidade de corrente de troca, a capacitância da dupla camada e a frequência máxima e mínima.

Interface gráfica do usuário do aplicativo de demonstração Electrochemical Impedance Spectroscopy mostrando uma representação Nyquist. Interface gráfica do usuário do aplicativo de demonstração Electrochemical Impedance Spectroscopy mostrando uma representação Nyquist.

Interface gráfica do usuário do aplicativo de demonstração Electrochemical Impedance Spectroscopy mostrando uma representação Nyquist.

Compensação de Volumes de Tubo na Interface Current Distribution on Edges, BEM

Agora, é possível incluir o efeito do volume de tubos especificando um raio ao usar elementos de borda e o método de elemento de contorno (BEM). Essa funcionalidade está disponível nas equações de transferência de carga de eletrólitos na interface Current Distribution on Edges, BEM.

A compensação de volume das treliças cilíndricas em uma estrutura de plataforma de petróleo é ativada com uma caixa de seleção no nó Edge Radius.

A compensação de volume das treliças cilíndricas em uma estrutura de plataforma de petróleo é ativada com uma caixa de seleção no nó Edge Radius.

A compensação de volume das treliças cilíndricas em uma estrutura de plataforma de petróleo é ativada com uma caixa de seleção no nó Edge Radius.

Novo Tutorial: Diffuse Double Layer

Na interface eletrodo-eletrólito, há uma fina camada de carga espacial chamada de dupla camada difusiva. Nessa região, a eletroneutralidade não se sustenta. A dupla camada pode ser interessante ao modelar dispositivos como supercapacitores eletromecânicos e nanoeletrodos.

O tutorial Diffuse Double Layer mostra como unir equações de Nernst-Planck à equação de Poisson para descrever uma dupla camada difusiva de acordo com o modelo de Gouy-Chapman-Stern.

O aplicativo de simulação amplia o exemplo simples incluindo dois eletrodos. Ela também considera reações de eletrodo faradaico (transferência de carga). Uma equação adicional é solucionada para garantir a conservação geral da carga.