充电组分效应模型参考

使用该模型参考可在使用分离组分模型和静电势模型或电动势模型时,对带电颗粒在电场中的运动进行建模。

充电组分效应模型与静电势模型结合使用,可用于对具有反应流的低温等离子体建模。
1. 充电组分效应参考
理论 请参见组分输运:充电组分效应稀释溶液(对于电磁公式)。
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 充电组分效应
要求
  • 材料多组分气体多组分液体
  • 反应期:任何(可能需要进一步选择)
  • 流体: 分离流
  • 可选模型电磁
  • 电磁静电势电动势
属性 关键属性包括:充电组分迁移率量纲。请参见充电组分效应属性
激活 材料 迁移率。请参见充电组分效应材料和方法
初始条件 组分规范。请参见充电组分效应初始条件
边界输入 组分规范。请参见充电组分效应边界设置
求解器 充电组分效应(仅可用于静电势模型)。请参见求解器
其他 使用电化学反应模型且存在表面机制时,表面机制 > 反应表面 > 整体固体混合物节点将显示,其下显示预定义的整体组分 > e- 子节点。

请参见反应表面模型参考:整体固体混合物

充电组分效应模型属性

充电组分迁移率量纲
指定组分迁移率的尺寸。
  • 面积数量/能量时间
  • 面积/电势时间
电中和选项
指定总体离子电荷密度是否严格限制为零。模拟腐蚀应用时,保留默认选项(比例缩放)。
  • 不强制:“不强制”是使用静电势模型或固态离子模型时的默认选项。不强制使用均匀的零离子电荷密度。但是,根据其他参数的设置,总体离子电荷密度可能已等于零。此选项适用于不要求电中和的非腐蚀相关应用。
  • 比例缩放:“比例缩放”是使用电动势模型时的默认选项。此方法通过按比例缩放每个组分的离子电荷密度,确保总体离子电荷密度等于零。如果组分具有相等的电荷数,则比例缩放不会改变总浓度。Simcenter STAR-CCM+ 将检查使用浓度量纲属性设置的浓度分布,如果带电,将发出警告。此选项适用于具有电中和特性的应用,例如腐蚀和蚀刻。请参见 Eqn. (4077)

充电组分效应材料和方法

迁移率
可用于为以下位置的组分进行设置:
  • 多组分 [气体/液体] > [气体/液体] 组分 > [组分] > 材料属性
  • 固态离子 > 电化学物质组分 > [组分] > 材料属性
方法 对应方法节点
Nernst Einstein
Nernst-Einstein
根据 Nernst-Einstein 关系 Eqn. (4080) 计算组分迁移率。
电荷数
可用于为以下位置的组分进行设置:
  • 多组分 [气体/液体] > [气体/液体] 组分 > [组分] > 材料属性
  • 固态离子 > 电化学物质组分 > [组分] > 材料属性
方法 对应方法节点
元素成分(仅适用于分离组分)
元素成分
显示该分离组分的只读电荷,该电荷根据元素成分材料属性的设置确定。
常数(仅适用于电化学组分)
常数
指定该电化学组分中的电荷
元素成分
可用于为以下位置的组分进行设置:
  • 多组分 [气体/液体] > [气体/液体] 组分 > [组分] > 材料属性
  • 固态离子 > 电化学物质组分 > [组分] > 材料属性
方法 对应方法节点
元素成分法
元素成分法
提供原子节点,用于调整组分分量的元素成分和电荷。
右键单击原子节点时,将显示用于添加原子的对话框。还可以通过添加或移除电子来调整电荷。
  • 要添加电子,选择 E 并设置要添加的电子数量的值。
  • 要移除电子,选择 E 并设置要移除的电子数量的负值。

充电组分效应初始条件

组分指定
用于指定存在组分的比例的方法。
方法 对应的初始条件节点
摩尔分数 组分摩尔分数

可用于为组分的摩尔分数指定复合值或常数值。

质量分数 组分质量分数

可用于为组分的质量分数指定复合值或常数值。

摩尔浓度

仅当连续体中选择了恒密度模型且多组分气体 > 材料属性 > 密度方法设为恒定时可用。

摩尔浓度

可用于为组分的摩尔浓度指定复合值或常数值。

充电组分效应边界设置

入流或流出
组分指定
用于指定存在组分的比例的方法。
方法 对应的物理值节点
摩尔分数 组分摩尔分数

可用于为组分的摩尔分数指定复合值或常数值。

质量分数 组分质量分数

可用于为组分的质量分数指定复合值或常数值。

摩尔浓度

仅当边界与选择了恒密度模型的连续体关联且多组分气体 > 材料属性 > 密度方法设为恒定时可用。

摩尔浓度

可用于为组分的摩尔浓度指定复合值或常数值。

壁面
壁组分选项
通过边界的壁组分选项,可定义组分在该边界处发生的情况。
方法 对应的物理值节点
不渗透
指定通量

添加“壁面组分通量导数选项”边界条件。

组分通量
用于指定边界处的组分通量分布。
指定值
组分质量分数
用于指定边界处的组分质量分数。
指定浓度值

仅当边界与选择了恒密度模型的连续体关联且多组分气体 > 材料属性 > 密度方法设为恒定时可用。

摩尔浓度
用于指定边界处组分的摩尔浓度。
壁面组分通量导数选项
方法 对应的物理值节点
指定
组分通量导数
用于指定组分通量相对于壁面处的质量分数值的导数。

充电组分效应求解器属性

充电组分效应求解器仅在使用静电势模型时可用。

冻结求解器
开启时,求解器在迭代过程中不更新任何物理量。该选项默认情况下关闭。这是一个调试选项,由于缺少储存,它可能导致不可恢复的错误和错误的求解。有关详细信息,请参见有限体积求解器参考
亚松弛因子
为了提升收敛,此属性用于在迭代过程中亚松弛求解的变化。如果残差显示求解发散或不减小,则减小亚松弛因子。