微流体模块更新

COMSOL Multiphysics® 6.0 版本为“微流体模块”的用户引入了一个用于 Brinkman 方程 接口的多孔滑移壁处理新特征,还引入了一个使用拓扑优化的新教学案例。请阅读以下内容,进一步了解这些更新。

Brinkman 方程接口的多孔滑移

多孔介质中流动的边界层可能非常薄,在 Brinkman 方程模型中求解不切实际。通过新增的多孔滑移 壁处理特征,您可以在无需解析边界层中的全流动剖面的情况下正确引入壁条件。其中,应力条件应用于表面,通过利用边界层速度剖面的渐近解,获得相当高的本体流动精度。该功能在 Brinkman 方程 接口的设置 窗口中激活,然后用于默认的壁条件。您可以在涉及由 Brinkman 方程描述的地下水流以及模型域较大的大多数问题中使用这一新特征。

多孔反应器模型,以 Rainbow 颜色表显示流场和浓度。 多孔反应器模型的流场和浓度场。

多孔介质两相流

一个新的多物理场接口结合了 Brinkman 方程水平集 接口,并自动添加两相流,水平集 耦合节点,其中使用 Brinkman 方程求解动量守恒和质量连续性,使用水平集函数跟踪多孔介质中两种不混溶流体之间的界面。

以 Aurora Australis 颜色表显示的树脂,注入到空模具模型中。 树脂注入空模具。新接口用于跟踪注射前沿。模具包含一个入口和三个出口,中心有一个多孔块,最初充满空气。

大幅改进多孔材料的处理

多孔材料现已在多孔材料 节点的相特定的属性 表格中定义。此外,您可以为固体和流体特征添加子节点,从中可以为每个相定义多个子节点。这样就可以将一种相同的多孔材料用于流体流动、化学物质传递和传热,而无需复制材料属性和设置。您可以在整体式反应器中氧化氮还原反应教学案例中查看这一更新功能的应用演示。

新增的教学案例

COMSOL Multiphysics® 6.0 版本的“微流体模块”引入了一个新的教学案例。

Optimization of a Tesla Microvalve with Transient Flow

Tesla 微阀模型的二维绘图,以 Rainbow 颜色表显示流动。 对产生振荡压降的 Tesla 微阀进行拓扑优化的结果。Tesla 微阀利用摩擦力而不是运动部件来抑制回流,因此其目标是实现平均流率的最大化。

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tesla_microwave_transient_optimization
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