离子组分通量

离子组分通量

许多化学过程都依靠带电颗粒的迁移。 通常，带电颗粒指可表示阳离子或阴离子的离子组分。 使用 Simcenter STAR-CCM+ 对离子组分的流量和浓度进行建模，为比较各种工程流程的效率提供了方便且经济高效的方法。 当电化学应用的原材料稀少或昂贵时，此功能更是有用。 通过使用 Simcenter STAR-CCM+ 寻找最高效的设置，可逼真地模拟离子组分的行为并防止材料浪费。 提供该选项的目的是使用耦合法或分离法求解电化学组分浓度。

通过对离子组分的所有相关传输机制进行建模，可预测电解质中离子浓度的不均匀性。 离子组分的迁移通量与电解质中的电场成比例。 仅当电化学组分模型与以下某个模型一同选定时才能定义离子组分的迁移：

• 电动势模型

  可通过添加电动势模型对以下应用进行建模：

  • 涂料分层
  • 点状腐蚀
  • 缝隙腐蚀
  • 电偶腐蚀
  • 阴极保护
  • 电镀
  • 湿法蚀刻
  • 液流电池
  • 金属-液体交界面反应

  要对上述应用中的特定表面反应进行建模，还需额外使用电化学反应模型。

• 静电势模型

  可通过添加静电势模型对以下应用进行建模：

  • 离子风模拟
  • 静电除尘器
  • 等离子体

如果使用电化学组分模型时没有使用电动势模型或静电势模型，则 Simcenter STAR-CCM+ 只能计算扩散和对流通量，无法计算迁移通量。

要对局部离子电荷密度引起的电流体动力进行建模，除了电化学组分模型和静电势模型之外，还需使用库仑力模型。 请参见库仑力公式。