毛細管充填
Application ID: 1878
この例では, 水で満たされた貯水池の上に置かれた細い垂直シリンダーを調べます. 空気と水の界面の壁面接着と表面張力により, 水は流路を通って上昇します.
表面張力と壁面接着力は, MEMS デバイスのマイクロ流路を通じて流体を輸送したり, マイクロピペットを使用して少量の流体を測定, 輸送, 配置したりするためによく使用されます. 多孔質媒体を通る多相流や固体壁上の液滴も, 壁面接着力と表面張力が流れのダイナミクスに強く影響する例です.
壁面の接着力を正しくモデル化するには, 境界条件の扱いが重要です. 壁面の速度をゼロに固定すると, 界面は壁面に沿って移動できません. 代わりに, ゼロ以外の滑り速度を許可し, 壁に摩擦力を加える必要があります. このような境界条件を使用すると, 接触角, つまり流体界面と壁面の間の角度を明示的に設定できます.
このモデルは, 圧力場, 速度場, 水面の形状と位置を計算します. レベルセット法またはフェーズフィールド法を使用して, 空気と水の界面を追跡し, 摩擦を追加して流路壁の接触角を指定する方法を示します. シミュレーション全体を通して毛細管力が重力よりも優位であるため, シミュレーション全体を通して界面は上方に移動します.
この model の例は, 通常次の製品を使用して構築されるこのタイプのアプリケーションを示しています.
ただし, これを完全に定義およびモデル化するには, 追加の製品が必要になる場合があります. さらに, この例は, 次の製品の組み合わせのコンポーネントを使用して定義およびモデル化することもできます.
アプリケーションのモデリングに必要な COMSOL® 製品の組み合わせは, 境界条件, 材料特性, フィジックスインターフェース, パーツライブラリなど, いくつかの要因によって異なります. 特定の機能が複数の製品に共通している場合もあります. お客様のモデリングニーズに適した製品の組み合わせを決定するために, 製品仕様一覧 を確認し, 無償のトライアルライセンスをご利用ください. COMSOL セールスおよびサポートチームでは, この件に関するご質問にお答えしています.