COMSOL碱性电解槽

news2024/11/25 22:46:50

记录下COMSOL案例库里面的碱性电解槽对应的文献资料和心得

文献资料参考：

1：
Multiphase Fluid Dynamics and Mass Transport Modeling in a Porous Electrode toward Hydrogen Evolution Reactionhttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.2c00990#
2：Numerical simulation and analysis of a two-phase flow model considering bubble coverage for alkaline electrolytic waterhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431124005581#b0155

3：
Eulerian Two-Fluid Model of AlkalineWater Electrolysis for Hydrogen Productionhttps://www.mdpi.com/1996-1073/13/13/3394

1、p_vapor、xH2O，在参考文献1和参考文献2中均有定义

2、K_H2_div_d、K_O2_div_d，在文献3中有提及

3、v_in，文献1中有提及，其目的是让入口速度接近实际分布，但案例似乎用了其他公式。

4、以下红框内的参数，其中m_OH是质量守恒源项，写在了氢气电极和氧气电极的变量表达式页那里，在文献1和文献2都有提及，其余红框的参数，则是Bubble dispersion force公式，只是拆分开来而已，在文献3有提及。

5、这里其实跟流体静力学有关， $p=\rho \cdot g\cdot h$ ，但是按文献2给的数据，密度应该不是按纯水，个人认为1250[kg/m^3]更为合理。

6、这里参考交换电流密度应该是局部浓度 $cOH$ /参考浓度 $c^{0}OH$ ，文献1有提及，这里理解为用连续相电解液的体积分数代替，相当于气泡产生后影响连续相体积分数，从而导致局部电流密度的变化，由于气泡体积分数比较小，因此极化曲线中相同电压下，电极平均电流密度在考虑和不考虑气泡之间的差别比较小。