COMSOL多物理場耦合仿真技術(shù)與應(yīng)用-燃料電池學(xué)習(xí)大綱

一、COMSOL仿真基礎(chǔ)

1、COMSOL軟件基本操作

1.1創(chuàng)建模型一般步驟

1.2幾何創(chuàng)建方法

1.3 網(wǎng)格劃分技巧

1.4 方程及邊界設(shè)置

2、后處理

? 2.1 數(shù)據(jù)集創(chuàng)建

? 2.2 衍生量的計算

? 2.3 結(jié)果圖的繪制

實例操作：肋片散熱模型，化整為零式網(wǎng)格劃分模型

3、燃料電池仿真

3.1 燃料電池開路電壓計算

3.2燃料電池三種極化損失

4、多孔電極有效擴散系數(shù)構(gòu)建

4.1多孔電極構(gòu)建方法

4.2曲率與孔隙率關(guān)系

4.3塵氣模型實現(xiàn)方法

實例操作：多孔電極模型、塵氣輸運模型

5、從簡到真的建模方法

5.1只考慮氣體輸運

5.2 添加導(dǎo)電過程

5.3 添加電化學(xué)過程

5.4 添加退化過程

實例操作：紐扣電池模型，退化模型

6、連接體研究分析

6.1燃料電池活化設(shè)置方法

6.2傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)多場耦合方法

6.3傳熱-傳質(zhì)-動量-導(dǎo)電-電化學(xué)多場耦合

6.4連接體優(yōu)化與設(shè)計

實例操作：連接體優(yōu)化模型、新型連接體模型

7、積碳研究

7.1 燃料電池邊界設(shè)置

7.2 傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)多場耦合方法

7.3 甲烷內(nèi)重整反應(yīng)設(shè)置

7.4 甲醇內(nèi)重整反應(yīng)設(shè)置

7.5積碳分析

實例操作：甲烷積碳模型，甲醇積碳模型

8、直接碳燃料電池性能研究

7.1 Boudouard反應(yīng)設(shè)置

7.2熱源設(shè)置方法

7.3傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)-熱多場耦合方法

7.4性能分析

實例操作：直接碳燃料電池模型

9、應(yīng)力分析

8.1力學(xué)邊界設(shè)置

8.2損傷幾率求解

8.3殘余應(yīng)力分析

8.4熱應(yīng)力分析

實例操作：微管應(yīng)力模型

COMSOL多物理場耦合仿真技術(shù)與應(yīng)用-鋰離子電池學(xué)習(xí)大綱

第一天上午

1. COMSOL 仿真基礎(chǔ)

1.1 數(shù)值仿真基本要素及其在 COMSOL 中的對應(yīng)

1.1.1 模型參數(shù)與變量

1.1.2 物理場添加及電解條件設(shè)置

1.1.3 模型構(gòu)建與網(wǎng)格劃分

1.1.4 求解器類型與設(shè)置

1.1.5 后處理及數(shù)據(jù)分析

1.2 COMSOL 中鋰離子電池接口介紹

1.2.1 電池基本物理過程及控制方程

1.2.2 常用電池邊界條件及初始條件

1.2.3 常用電池電極材料參數(shù)設(shè)置

第一天下午

2. 鋰離子電池 P2D 模型

2.1 P2D 模型的理解與分析

2.2 COMSOL 中電池 P2D 模型構(gòu)建

2.2.1 模型參數(shù)輸入

2.2.2 模型構(gòu)建及模型材料設(shè)置

2.2.3 電池物理方程及參數(shù)設(shè)置

2.2.4 網(wǎng)格劃分與求解器設(shè)置

2.3 電池典型充放電過程仿真及后處理

第二天上午

3. 鋰離子電池電化學(xué)-熱耦合模型

3.1 P2D 電化學(xué)模型與電池?zé)崮Ｐ婉詈?/span>

3.2 電池集總參數(shù)模型及其與電池?zé)崮Ｐ婉詈?/span>

3.3 兩種電池電(化學(xué))-熱耦合模型的區(qū)別及應(yīng)用場景

3.4 圓柱形或方形鋰離子電池建模及仿真演示? (二選一)

第二天下午

4. 鋰離子電池衰退模型及仿真

4.1 COMSOL 中電池充放電循環(huán)仿真

4.1.1 電池充放電循環(huán)邊界條件設(shè)置

4.1.2 電池加速衰退設(shè)置

4.1.3 電池充放電循環(huán)仿真后處理技巧

4.2 鋰離子電池常見衰退現(xiàn)象及其數(shù)學(xué)描述

4.2.1 負極 SEI 膜增厚過程仿真

4.2.2 活性鋰損失計算

4.3 鋰離子電池衰退模型構(gòu)建及仿真演示

第三天上午

5. 動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)及數(shù)值仿真

5.1 熱管理技術(shù)簡述

5.2 動力電池風(fēng)冷及模型構(gòu)建

5.2.1 空氣流動過程仿真及常用物理接口介紹

5.2.2 鋰離子電池-空氣流動耦合模型構(gòu)建

5.2.3 典型工況電池空冷模型構(gòu)建及仿真演示

第三天下午

5.3 動力電池液冷及模型構(gòu)建

5.3.1 液氣流動過程仿真及常用物理接口介紹

5.3.2 鋰離子電池-冷卻液流動耦合模型構(gòu)建

5.3.3 典型工況電池液冷模型構(gòu)建及仿真演示

第四天上午

6 鋰金屬電沉積過程數(shù)值模擬

6.1 鋰金屬電沉積涉及的物理接口簡介

6.1.1 一次、二次和三次電流分布接口

6.1.2 稀溶液理論與濃溶液理論

6.2 鋰硫電池模型構(gòu)建

第四天下午

6.3 鋰離子電池異構(gòu)模型

6.3.1 電池異構(gòu)模型的意義????

6.3.2電池異構(gòu)模型構(gòu)建

7 總結(jié)

面向各省市、自治區(qū)從事電力工業(yè)、材料科學(xué)、無機化工、汽車工業(yè)、自動化技術(shù)及能源等事業(yè)單位技術(shù)骨干、科研院所、高校相關(guān)專業(yè)的在校碩士、博士研究生以及廣大愛好者。整個過程采用“理論+實操”的講授模式，通過多個模塊場景案例的應(yīng)用講解，了解借助 COMSOL在理想或多物理場環(huán)境下建模、分析、評估、預(yù)測燃料電池、鋰離子電池、鋰金屬電池、電解加工、電化學(xué)加工等行業(yè)中涉及器件的性能的方法，使設(shè)計滿足當前和未來發(fā)展。

培訓(xùn)時間：

專題一：COMSOL燃料電池仿真技術(shù)與應(yīng)用????

? ? ? ? ?2023年8月26日--8月28日???? 線上直播（授課三天）

專題二：COMSOL鋰離子電池仿真技術(shù)與應(yīng)用???

2023年8月26日——8月27日? 線上直播（授課兩天）

2023年9月02日——9月03日? 線上直播（授課兩天）

課程詳情請咨詢官方老師：程老師

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