地下水流模块更新

COMSOL Multiphysics® 5.5 版本为“地下水流模块”的用户引入了环境 数据的沉淀率、新的多孔介质反应流 接口以及新的裂隙传热 接口。请阅请阅以下内容,进一步了解“地下水流模块”的更新。

环境属性

用户可以从定义 > 共享属性 下的环境属性 节点定义环境属性,如温度、相对湿度、绝对压力和风速。除了可以添加用户定义的气象数据外,新版本还提供了两个气象数据集,其中包含来自世界上多个气象站的环境数据。可以从 ASHRAE 2013ASHRAE 2017 手册中提供的每月和每小时平均测量值中选择这些值进行计算,这些手册是从全球气象站测量的数据中整理出来的,由美国采暖、制冷与空调工程师学会 (ASHRAE) 提供。进行瞬态研究时,气候数据会自动同步。此外,达西定律 接口新增了一个沉淀 边界条件,以说明环境属性 节点给出的沉淀率。

新的“多孔介质反应流”接口

借助新的多孔介质反应流,稀物质传递 多物理场接口,您可以研究气体或液体流过多孔介质空隙时的流动和化学成分。该多物理场接口将 Brinkman 方程多孔介质稀物质传递 接口进行耦合,添加了反应流,稀物质 多物理场耦合特征。将化学物质看作是溶解在成分占主导的溶剂中的溶质。

新的“裂隙传热”接口

通过新的裂隙传热 接口,您可以研究裂隙多孔介质中的传热。使用此接口,您无需在几何结构中表示裂隙厚度。它提供了集总模型用于具成本效益的建模,并提供了用于定义流体和材料属性的专用设置。此外,裂隙中的流速可以从裂隙流 接口获得。

岩石裂隙模型,其中通过流线将流体流动可视化,以紫色到黄色(从凉到热)的渐变颜色将传热可视化。 带流动和传热的岩石裂隙 裂隙中的流体流动(流线)和传热(颜色)高度表示裂隙孔径。

新的吸附模型

多孔介质稀物质传递 接口和裂隙中的稀物质传递 接口包含两个新的等温吸附关系,用于预测溶解物在多孔介质上的吸附。Brunauer–Emmett–Teller (BET) 和 Toth 等温线已添加到现有的 Langmuir 和 Freundlich 吸附模型。

新的质量流入边界条件

达西定律 接口中的入口出口 边界条件已扩展,现在用户可以指定入口 节点中的压力和质量流以及出口 节点中的压力。

非达西流

达西定律和 Brinkman 对达西定律的修正仅适用于孔隙中的间隙速度足够低、使蠕动流近似成立的情况。当间隙速度较高时,可以在动量方程中添加额外的非线性校正。Brinkman 方程自由和多孔介质流动 以及达西定律 接口包含渗透率模型的非达西设置。可用选项包括 Brinkman 方程 的 Forchheimer 和 Ergun 模型,以及达西定律多孔介质多相流 接口的 Forchheimer、Ergun、Burke-Plummer 和 Klinkenberg 模型。

“模型开发器”和“流体和基体属性”设置窗口显示渗透率模型的“非达西”选项。 非达西渗透率模型 Brinkman 方程接口中的非达西流模型。

新的教学案例

5.5 版本新增了一个教学案例。

冻土夹杂物
以白色显示液态水、以蓝色显示冰,以红色箭头流线显示流体速度场的模型。 液态水饱和度 由于热传导和对流,初始冻结区逐渐退化九个小时后液态水饱和。液态水显示为白色,冰显示为蓝色。流线表示流体速度场。

“案例库”标题:
frozen_inclusion
从“案例下载”页面下载