选择物理模型和材料

电动势模型可对电势求解以计算电场和电流密度。

  1. 设置物理连续体之前，准备适用于分析的所需几何、区域、交界面和网格。
    有关这些常规操作的更多信息，请参见 常规模拟过程。
  2. 创建物理连续体，并将它们分配给相关区域。
  3. 在每个物理连续体中，根据需要激活物理模型。要对导电区域中的电流建模，需要包括以下模型：
    组合框 物理模型
    空间
    • 要对 3D 导电区域建模，激活三维。
    • 要对 2D 导电区域建模，激活二维或轴对称。

      使用轴对称模型时，确保在轴附近使用适当的网格分辨率。

    • 要对导电固体壳区域建模，激活三维。

      通常，在电化学应用中，可以使用此模型来对薄壳中的导电率建模。壳体的每个位置上的导电壳的厚度必须相同。但是，可以通过使用场函数指定厚度，在模拟过程中修改壳厚度。有关壳区域上的详细信息，请参见固体壳区域和固体壳厚度。
    时间 激活隐式非稳态或稳态。
    材料 选择相关的材料模型。可以对单组分或多组分气体、固体和液体中的电流建模。只有固体材料支持导电壳。对于多组分材料：
    • 多部件固体模型可用于定义同一物理连续体内不同固体部件的不同导电率。
    • 多组分气体和多组分液体模型可用于定义混合物的有效导电率。

    要对多孔材料中的电流建模（与电化学应用密切相关），可以将多孔材料建模为多孔区域或包含固相的流体区域。第二种方法需要多孔介质模型。有关详细信息，请参见多孔介质建模。
    可选模型 激活电磁。
    电磁
    • 要对非多孔材料中的电势求解，激活以下某一模型：
      • 谐波平衡 FV 电动势 — 专用于具有正弦时间依赖性的电势。
      • 电动势 — 适用于所有其他情况。
    • 要对多孔材料中的电势求解，激活以下某一模型：
      • 在与多孔区域关联的物理连续体中，激活电动势模型。
      • 在与包含固体相的流体区域（需要多孔介质模型）关联的物理连续体中，激活电动势模型。要对固体相中的电势求解，在相关的相模型下激活电动势。
    如果相关，可以额外激活模型：
    • 要在瞬态应用中包括时间变化的磁场引发的涡流，激活某个磁矢势模型（请参见磁场建模）。
    • 要对电化学反应和组分建模，激活相应的电化学模型（请参见电化学）。

      例如，可以模拟腐蚀并确定各种阴极保护方案的有效性。

    • 要对导电流体（例如熔融金属和等离子体）和磁场之间的相互作用建模，激活某个 MHD 模型（请参见磁流体动力 (MHD) 建模）。
    • 要对热电器件（如热电偶）进行建模，其中接触导体之间的温差产生电压，激活 Thermoelectricity(热电) 模型（请参见热电模型参考）。
    • 要考虑电阻材料中电流所耗散的热量，激活电阻加热模型（请参见电阻加热建模）。

    Thermoelectricity(热电) 和电阻加热模型需要激活能量模型。

  4. 对于每个连续体，从 Simcenter STAR-CCM+ 材料库中选择适当的材料。
    可以从标准材料数据库中选择基本材料，也可以从电磁材料数据库中选择材料。电磁材料数据库包含来自各个供应商的预定义材料，根据材料的不同，可能包含 B-H 曲线和温度相关数量等数据。
    有关更多信息，请参见常规模拟过程。
  5. 对于每个材料，指定导电率。
    有关说明，请参见定义导电率。
    可能会提供额外材料属性，具体取决于选定的物理模型。使用 Thermoelectricity(热电) 模型时，指定材料 Seebeck Coefficient(塞贝克系数)。可以使用场函数将塞贝克系数定义为温度函数。有关详细信息，请参见热电模型参考。