The robust, scalable simulation of flowing electrochemical systems is increasingly important due to the synergy between intermittent renewable energy and electrochemical technologies such as energy storage and chemical manufacturing. The high P\'eclet regime of many such applications prevents the use of off-the-shelf discretization methods. In this work, we present a high-order Discontinuous Galerkin scheme for the electroneutral Nernst-Planck equations. The chosen charge conservation formulation allows for the specific treatment of the different physics: upwinding for advection and migration, and interior penalty for diffusion of ionic species as well the electric potential. Similarly, the formulation enables different treatments in the preconditioner: AMG for the potential blocks and ILU-based methods for the advection-dominated concentration blocks. We evaluate the convergence rate of the discretization scheme through numerical tests. Strong scaling results for two preconditioning approaches are shown for a large 3D flow-plate reactor example.


翻译:由于间歇性可再生能源与电化学技术(例如能源储存和化学制造)之间的协同作用,对流动电化学系统进行稳健、可伸缩的模拟越来越重要。许多此类应用的高P\'分类制度防止使用现成的离散方法。在这项工作中,我们为电子中性Nernst-Planck方程式提出了一个高阶不连续的Galerkin计划。选择的电荷保护配方允许具体处理不同的物理学:吸附和和迁移,以及电离子物种扩散和电力潜力的内部惩罚。同样,该配方也使得先决条件中可以采用不同的处理方法:潜在区块的AMG和以国际液化铀为主的吸附聚物块的ILU方法。我们通过数字测试来评估离散办法的趋同率。大型的3D流压式反应堆示例显示了两种先决条件的放大效果。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
26+阅读 · 2021年7月11日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
人工智能 | ACCV 2020等国际会议信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年6月21日
CCF推荐 | 国际会议信息10条
Call4Papers
8+阅读 · 2019年5月27日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月18日
VIP会员
相关资讯
人工智能 | ACCV 2020等国际会议信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年6月21日
CCF推荐 | 国际会议信息10条
Call4Papers
8+阅读 · 2019年5月27日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员