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使用布辛涅斯克近似模拟自然对流
今天,我们将比较的 布辛涅斯克近似 与完整 纳维-斯托克斯方程 在自然对流问题中的应用。本文介绍了如何在 COMSOL Multiphysics 软件中实现布辛涅斯克近似,以及使用布辛涅斯克近似的潜在优势。 应用示例:方形空腔中的自然对流 在下面的示例中,我们将使用一个耦合了纳维-斯托克斯方程和传热方程的模型来模拟带有加热壁的方形空腔中的自然对流。空腔左壁和右壁的温度分别为 293K 和 294K;顶壁和底壁是隔热的;流体是空气,侧面的长度为 10cm。 我们将使用此模型比较三种不同建模方法的计算成本: 求解完整的纳维-斯托克斯方程(方法1) \rho \left( \frac{\partial \mathbf{u}} {\partial t} + \mathbf{u} \cdot \nabla \mathbf{u} \right) = -\nabla p + \nabla \cdot ( \mu (\nabla \mathbf{u} + (\nabla \mathbf{u})^{T}) -\frac{2}{3} \mu (\nabla \cdot \mathbf{u})\mathbf{I}) + \rho \mathbf{g} 用压力变换求解完整的纳维-斯托克斯方程(方法2) \rho \left( \frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + \mathbf{u} \cdot \nabla \mathbf{u}\right) = -\nabla P + \nabla \cdot ( \mu (\nabla \mathbf{u} + (\nabla \mathbf{u})^{T})- \frac{2} {3}\mu (\nabla \cdot […]

借助 Ahmed 体研究流过汽车的气流
由化石燃料的燃烧带来的环境问题日益严峻,汽车制造商们因此向市场推出了更多的节能汽车。燃料消耗的一个重要因素是汽车的气动曳力。然而由于汽车形状复杂,所以对其进行建模极具挑战性,很难定量地计算其受到的气动阻力。Ahmed 体是一个在汽车工业广泛地用于验证仿真工具的基准模型,它的形状简单,易于建模,而且还保持了汽车的几何特征。

圆喷射燃烧器中的合成气燃烧
本篇博客中,我们将使用反应流接口和固体传热接口分析圆喷射燃烧器中合成气的燃烧,并对比从基准模型中获取的结果与实验结果。

我们能听出鼓的形状吗?
半个世纪前,Mark Kac 做了一个有趣的讲座,讲座内容基于十年前他从 Bochner 教授那听到的一个问题:“我们能听出鼓声的形状吗?”他把讲座的重点放在特定的(待定)一组特征值能否确定振动鼓膜形状。特征值问题已经解决了,在这里,我们通过考虑一些有趣的物理效应,探索这个问题中“听”的部分。

模拟弹簧钩的插入
弹簧钩是一种在挂钩插入插槽时起固定作用的紧固件,常用于汽车工业。当我们设计弹簧钩时,分析挂钩在插入和拔出过程中的作用力是非常重要的。我们可以通过仿真来解决这个问题。

便携式洗衣机的不稳定性
身边没有传统洗衣机可用时,轻量型便携式洗衣机便是您的最佳选择。但如果洗衣机内的衣物放置不均匀,则洗衣机在运行时可能会变得不稳定,甚至出现“行走”。我们测试了便携式洗衣机旋转时的“行走”不稳定问题,并尝试通过主动平衡法来解决这一不稳定性。

借助分割技巧改进网格剖分
通常,有限元建模中最乏味的一步便是将 CAD 几何细分为有限元网格。这一步通常称为网格剖分,该操作有时可完全自动化。但更多时候,细心的有限元分析人员希望能通过半自动化的方式来创建网格。虽然这将涉及更多操作,但却能带来一些相当明显的优势。本篇博客中,我们将探讨一个非常重要的手动网格剖分技巧:几何分割的概念。

Vivaldi 天线设计分析
Vivaldi 天线,也称锥形槽天线 (TSA),是一种针对宽带应用的理想天线。它结构简单、易于制造,同时还有很高的增益,因此非常受欢迎。设计 Vivaldi 天线时,我们可以使用仿真软件来计算它的远场模式和阻抗。

酒泪与马兰戈尼效应
让我们向玻璃杯中倒入一些葡萄酒。别着急喝,先来做个科学实验。端起玻璃杯,您会看到沿杯壁滑落的泪滴。这些酒泪是由马兰戈尼效应造成,它是一种由两种流体的接触面间的表面张力梯度造成的传质现象。

模拟注塑成型冷却过程
如果您正在开车,可不是发现方向盘是否存在缺陷的最好时机,这也是为什么在制造过程中要格外小心的原因。在生产过程中,对注塑模具冷却的仔细控制可以帮助保证我们生产出合格的产品。本文中我们使用‘非等温管流’接口和‘固体传热’接口,研究了聚氨酯汽车方向盘注塑模具的冷却过程。

利用线偏振平面波进行模拟
COMSOL Multiphysics 5.0 版本新增了一个背景场特征,可以帮助用户模拟线偏振平面波。这里,我们将使用案例集锦中一个依赖极化的散射示例来探讨这一新特征的用法。

利用 COMSOL Multiphysics 拟合实验数据曲线
在 COMSOL Multiphysics 中,我们通常需要使用实验数据来表示材料属性或模型的其他输入项。但是,实验数据通常有许多噪点,并会包含我们不希望引入仿真中的实验错误。在这篇博客中,我们将研究如何借助 COMSOL Multiphysics 的核心功能来为实验数据拟合平滑的曲线与表面。