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基于仿真的工程学鼓励创新发明

Ozgur Yildirim and Zihong Guo
Intellectual Ventures
Bellevue, WA

基于仿真的工程学是缩短创新技术上市时间的关键。Intellectual Ventures 位于华盛顿州贝尔维尤,是 COMSOL Multiphysics 软件的受益者,他们使用软件加快了工作流程,从设计研究到设计样机,再到通过各种合作伙伴关系和许可程序向其客户介绍自己的发明。其中已经使用 COMSOL 的项目包括波束控制超材料卫星天线、TerraPower 核反应堆概念设计以及用于疫苗配送的冷存储装置。

Intellectual Ventures 发明的最新实例就是微通道逆流再生式热交换器(RHX)。此装置通过利用流体中的热使 RHX 加热流入的流体可以非常高效地运转。它能够实现的效率高达 90%。主要用于对水及类似流体进行灭菌的应用程序中。

微换热器是相对较先进的创新技术,与传统换热器的性能差异很大,Ozgur Yildirim 及其研究团队转为使用建模和仿真,创建了自己独有的知识系统。COMSOL Multiphysics 软件不但在测试不同设计时不可或缺,也是帮助理解这些微型热交换器基本概念必不可少的。

为了准确地模拟该装置,他们在模型中考虑了结构、流体和热效应,用以计算压力损失,优化再生能效,保证分离通道时薄膜的结构完整性以及测试支撑数组的配置,从而避免薄膜破损。另外,COMSOL Multiphysics 软件是创建可以有效评估散热孔和粘合剂的物理样机必不可少的一部分,而且这些设计可以直接在光刻工艺中使用。结果是物理样机的能效达到了 98%。

CAD model of the micro-channel counter-current RHX device