Applications of computational models for simulation of condensation in a battery

diplomski rad

• Naslov (hrvatski): Primjena računarskih modela za simulacije kondenzacije u bateriji
• Autor: Klara Pešić
• Mentor: Andrej Novak (mentor)
• Član povjerenstva: Marko Tomislav Cvitaš (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mario Basletić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Emil Tafra (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Andrej Novak (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tamara Nikšić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-09-28, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

In this thesis, we try to develop a flexible model for condensation based on the Cahn-Hilliard equation that can be used for a wide range of inital conditions. We start by developing a temperature coupled potential representing the free energy of the system, and implementing it into the appropriate Cahn-Hilliard-Stokes system of equations. Next, we formulate simplified expressions for the density and the viscosity of mixture and add the heat equation to the system for later testing purposes. The system of equations is simulated using FreeFEM++, resulting in four experiments demonstrating different aspects of this condensation model. The results are promising and suggest that the Cahn-Hilliard equation can be used to simulate this phase transition.

Sažetak (hrvatski)

U ovom diplomskom radu pokušavamo razviti fleksibilan model za kondenzaciju temeljen na Cahn-Hilliardovoj jednadžbi koji se može koristiti za širok raspon početnih uvjeta. Počinjemo razvijanjem temperaturno spregnutog potencijala koji predstavlja slobodnu energiju sustava i implementiramo ga u odgovarajući Cahn-Hilliard Stokesov sustav jednadžbi. Zatim formuliramo pojednostavljene izraze za gustoću i viskoznost smjese i dodajemo toplinsku jednadžbu sustavu za kasnije potrebe testiranja. Sustav jednadžbi je simuliran korištenjem FreeFEM++, što je rezultiralo s četiri eksperimenta koji pokazuju različite aspekte ovog modela kondenzacije. Rezultati su obećavajući i sugeriraju da se Cahn-Hilliardova jednadžba može koristiti za simulaciju ovog faznog prijelaza.

• Ključne riječi: condensation; Cahn-Hilliard equation; Finite Element Method
• Ključne riječi (engleski): kondenzacija; Cahn-Hilliardova jednadžba; metoda konačnih elemenata
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:881266
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: Istraživački; Smjer: Istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani prijediplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni magistar fizike (univ. mag. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-09-19
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-01-30 13:58:06