COMSOL Multiphysics® 5.6 Release Highlights


Corrosion Module Updates



COMSOL Multiphysics 5.6버전은 Corrosion 사용자들을 위해 새로운 Corrosion 물성 데이타베이스, 전극 변형을 모델링 하기 위한 Phase Field 인터페이스, 그리고 iterative 솔버를 자동적으로 보여주는 설정을 제공하고 있습니다. 아래 부식 관련 업데이트를 알아보시길 바랍니다.


Automatic Generation of Iterative Solvers


솔버 설정을 수행할 수 있는 해석 단계 노드에서 기본으로 사용되는 Direct 솔버뿐만 아니라 Iterative Geometric 과 Algebraic Multigrid 솔버가 자동적으로 생성됩니다. 반복 솔버는 큰 모델에서 메모리 사용과 계산 시간을 절감할 수 있습니다.

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Linearization of Concentration Dependence in Electrode Kinetics


새로운 Linearization 옵션은 화학양론계수가 비정수(nonunit)인 경우 음수의 지수함수를 계산하게 되는 이슈를 피하기 위해 전극 반응속도론을 개선합니다. 이 기능은 평형전위를 설정하기 위한 Nernst 공식과 교환전류밀도를 설정하기 위한 Mass action law 또는 Lumped multistep을 함께 사용하도록 설정한 경우, Tertiary Current Distribution 인터페이스의 Electrode Reaction 노드와 Porous Electrode Reaction 노드에서 제공되고 있습니다. Linearization 옵션은 새로 모델을 만들면 디폴트로 설정되고, Nernst 공식과 mass action law 또는 lumped multistep 반응속도론 옵션을 사용하는 모든 튜토리얼 모델에서 사용됩니다.

전극 반응속도론을 정의하기 위한 Electrode Reaction 노드의 사용자 인터페이스.

전극 반응속도론을 정의하기 위한 Electrode Reaction 노드의 사용자 인터페이스.



New Corrosion Material Library


새로운 Corrosion 물성 데이타베이스는 다양한 학술문헌을 통해 270 항목 이상의 분극 데이터를 제공하고 있습니다. 새로운 Corrosion 물성 데이터베이스를 사용한 아래 튜토리얼 모델이 업데이트 되었습니다.

  • crevice_corrosion_fe
  • crevice_corrosion_with_deformation
  • galvanic_corrosion_mg_alloy
  • galvanic_corrosion_with_deformation
  • isolator_thickness
  • ship_hull
  • stray_current
  • atmospheric_corrosion
  • under_deposit_corrosion

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Highly Conductive Porous Electrode


새로운 Highly Conductive Porous Electrode 도메인 노드가 대부분의 전기화학 인터페이스에서 제공됩니다. 이 기능은 전자를 전도하는 전극상에서 전도도가 높은 다공성 전극에 사용할 수 있습니다. 이 기능을 통해 전극 퍼텐셜을 공간 변수가 아닌 전역 변수로 대체할 수 있어 문제의 자유도 개수를 줄일 수 있게 됩니다. 해당 새로운 기능은 Crevice Corrosion in Iron in an Acetic Acid/Sodium Acetate Solution 튜토리얼 모델에서 확인할 수 있습니다.

아세트산과 아세트산나트륨 용액에서 철의 틈부식(Crevice Corrosion in Iron in an Acetic Acid/Sodium Acetate Solution) 모델은 새로운 Highly Conductive Porous Electrode 노드를 사용하였습니다.

아세트산과 아세트산나트륨 용액에서 철의 틈부식(Crevice Corrosion in Iron in an Acetic Acid/Sodium Acetate Solution) 모델은 새로운 Highly Conductive Porous Electrode 노드를 사용하였습니다.



New Porous Medium Feature


고체, 유체, 그리고 부동 유체와 같이 서로 다른 상을 정의하기 위해 새로운 다공성 매질 기능이 제공됩니다. Heat Transfer in Porous Media 인터페이스에서 Porous Medium 기능은 Fluid, Porous Matrix, 그리고 필요에 따라 Immobile Fluids와 같은 각각의 상을 위한 세부기능을 지닌 물질 구조를 다루기 위해 사용됩니다. 새로운 작업환경은 더욱 더 명확성을 높이고, 사용자 경험을 개선합니다. 또한 다공성 매질에서 다중물리 커플링을 더욱 자연스러운 방식으로 할 수 있도록 도와줍니다. Moisture Transport 인터페이스와 Porous Media Flow 인터페이스를 함께 사용하면 다공성 매질의 열전달이 개선되어 다공성 매질에서 비등온 유동과 잠열저장을 모델링할 수 있습니다.

아래의 모델에서 새로운 설정을 확인할 수 있습니다.

  • heat_pipe
  • frozen_inclusion
  • evaporation_porous_media_large_rate*
  • porous_microchannel_heat_sink
  • convection_porous_medium
  • carbon_deposition
  • monolith_3d
  • steam_reformer

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Revamped Porous Media Features for Transport of Diluted Species


새로운 Porous Medium 노드를 사용하기 위해 Transport of Diluted Species in Porous Media 인터페이스가 개선되었습니다. Porous Medium과 Unsaturated Porous Medium 도메인 노드가 새롭게 제공됩니다. 다공성 매질에서 다중 상(multiple phases)에 해당하는 물성값을 부여하기 위해 새로운 Porous Medium 노드를 사용할 수 있습니다. 그 새로운 Porous Medium는 액체, 기체, 그리고 다공성 매트릭스의 특성을 정의하기 위한 목적으로 사용됩니다. Ceramic Water Filter with Activated Carbon Core 튜토리얼 모델에서 이 기능을 확인할 수 있습니다.

세라믹 워터 필터 캔들에서 오염물질의 농도.

세라믹 워터 필터 캔들에서 오염물질의 농도.



Phase Field Interface


Phase Field 인터페이스가 Corrosion 모듈에 추가되었습니다. 이 인터페이스는 전극물질의 용출/도금의 결과로 전극 표면의 위상이 변하는 전극과 금속 표면의 변형을 모델링하고자 할 때 사용할 수 있습니다. 이 기능은 Localized Corrosion Using the Phase Field Method 튜토리얼 모델에서 확인할 수 있습니다.


Easier Setup for Phase Field and Level Set Models


Level Set 및 Phase Field 인터페이스가 재구성되었습니다. 두 개의 Initial Values 노드가 기본적으로 추가되고, 이전에 사용된 Initial Interface 기능이 제거되었습니다. 대신 초기 인터페이스는 초기 단계가 다른 두 Initial Values 노드 사이의 경계에 자동으로 배치됩니다.

Initial Values, Fluid 2 기능에 대한 설정. Initial Interface 기능은 더 이상 필요하지 않습니다. 레벨셋 또는 위상 필드 함수의 초기 분포는 Phase Initialization 해석 단계에서 해석됩니다

Initial Values, Fluid 2 기능에 대한 설정. Initial Interface 기능은 더 이상 필요하지 않습니다. 레벨셋 또는 위상 필드 함수의 초기 분포는 Phase Initialization 해석 단계에서 해석됩니다


Initial Values, Fluid 2 기능에 대한 설정. Initial Interface 기능은 더 이상 필요하지 않습니다. 레벨셋 또는 위상 필드 함수의 초기 분포는 Phase Initialization 해석 단계에서 해석됩니다

Initial Values, Fluid 2 기능에 대한 설정. Initial Interface 기능은 더 이상 필요하지 않습니다. 레벨셋 또는 위상 필드 함수의 초기 분포는 Phase Initialization 해석 단계에서 해석됩니다.


New Tutorial Model


Corrosion 모듈에 하나의 튜토리얼 모델을 제공합니다.

Localized Corrosion Using the Phase Field Method

시뮬레이션이 끝난 후 전해액 퍼텐셜과 전류에 대한 결과. 전기화학적으로 용출하지 않는(nondissolving) 베타 상이 형상에서 “섬”과 같이 남아있어서 위상에 변화를 가져올 수 있습니다.

시뮬레이션이 끝난 후 전해액 퍼텐셜과 전류에 대한 결과. 전기화학적으로 용출하지 않는(nondissolving) 베타 상이 형상에서 “섬”과 같이 남아있어서 위상에 변화를 가져올 수 있습니다.