COMSOL Multiphysics^®6.2 发布亮点

燃料电池和电解槽模块更新

COMSOL Multiphysics ^®6.2 版本为“燃料电池和电解槽模块”的用户引入了一个新的孔隙-壁相互作用模型，用于多孔介质中的气体扩散（克努森扩散），还新增了定义各向异性迂曲度和接触电阻的功能。请阅读以下内容，进一步了解这些更新及其他新增功能。

气相质量传递的孔隙-壁相互作用和克努森扩散系数

在氢燃料电池和水电解槽接口中，氢气扩散层、氧气扩散层、氢气扩散电极和氧气扩散电极特征在设置窗口中新增一个包含孔隙-壁相互作用复选框，借助此特征，可以使用克努森扩散系数或用户定义的值来定义壁扩散系数。孔隙-壁相互作用通常在高温和小孔径情况下更为重要，例如，在基于固体氧化物电解质的气体扩散电极中就是如此。固体氧化物燃料电池中的电流密度分布教学案例和两个版本的使用热力学分析固体氧化物电解槽教学案例都已更新，以演示这一新特征的应用。

各向异性迂曲度

在氢燃料电池和水电解槽接口中，现在可以在氢气扩散层、氧气扩散层、氢气扩散电极和氧气扩散电极节点中使用各向异性迂曲度来计算有效扩散系数。此外，浓物质传递接口现在支持多孔介质中的各向异性迂曲度。利用这一新功能，可以指定不同面内和平面间的有效气体扩散系数。您可以在更新的质子交换膜燃料电池气体扩散层中的物质传递教学案例中查看此功能的应用演示。

接触电阻

在电化学接口中，现在可以将接触电阻纳入电接地、电势、电极电流和电极功率外部边界条件中。使用此功能，无需添加薄域来描述导电不良层，这种薄域会导致网格非常密集，增加许多额外的自由度。在保持精度的前提下，添加接触功能可以降低计算负担。

氢燃料电池和水电解槽接口中也添加了这一功能。此外，可以将新的内部电极接触电阻子节点添加到内部电极导电相边界，例如气体扩散层和气体扩散电极之间。现在还可以使用以下特征设置中的膜阻栏来定义电极-电解质界面上的接触电阻：

• 氢电极表面
• 氧电极表面
• 内部氢电极表面
• 内部氧电极表面
• 薄氢气扩散电极
• 薄氧气扩散电极

您可以在非等温质子交换膜燃料电池和具有蛇形流场的低温质子交换膜燃料电池教学案例中查看这些更新功能的应用演示。

用于自由和多孔介质耦合流动的新接口

现在，您一旦选中新的自由和多孔介质流动，达西多物理场接口，就可以在模型树中添加达西定律接口、层流接口以及新的自由和多孔介质流动耦合多物理场耦合。这个多物理场接口可以与新的自由和多孔介质流动中的相传递接口结合使用，无缝模拟自由和多孔介质流动中的多相传递。

更新的教学案例

COMSOL Multiphysics^®6.2 版本的“燃料电池和电解槽模块”引入了一个更新的教学案例。