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多孔質媒体流れアップデート

多孔質媒体流れモジュールのユーザー向けに, COMSOL Multiphysics® バージョン 6.1 は, 多孔質媒体内の多相流の新しいフィジックインターフェース, 相転移の式を定義する機能, 破砕流のモデル化のための強化された機能を提供します. 新しい多相流インターフェースと相転移機能の使用法は, 2つの新しいチュートリアルモデルで例示されています. これらのアップデートの詳細については, 以下をご覧ください.

新しいレベルセット (多孔質媒体) インターフェース

新しいレベルセット (多孔質媒体) インターフェースでは, 多孔質材料ノードで指定された多孔性の定義にリンクできる多孔質媒体機能が含まれています. この機能は, レベルセットインターフェースおよびブリンクマン方程式, 2相流, レベルセットマルチフィジックスインターフェースでも使用できます. これらの機能については, 新しいチュートリアルモデル Resin Transfer Molding of a Wind Turbine Blade をご覧ください.

レベルセットモデルサブノードが選択されたモデルビルダー, 対応する設定ウィンドウ, および風力タービンブレードモデルを表示したグラフィックウィンドウを示す COMSOL Multiphysics UI.
レベルセット (多孔質媒体) インターフェースの新しい多孔質媒体機能.

ユーザー定義相転移

伝熱 (多孔質媒体) インターフェースでは, 相変化材料サブノードに, ユーザー定義の相転移関数を導入するオプションが追加されました. このオプションを使用すると, 測定データから正確な相変化の説明を使用できます. この機能は, 新しいチュートリアルモデル Phase Change in a Semi-Infinite Soil Column - Lunardini Solution と既存のチュートリアルモデル Frozen Inclusion で確認できます.

相変化材料サブノードが選択されたモデルビルダーウィンドウ, 対応する設定, 関数プロットウィンドウ, および凍結含有物モデルを表示したプロット1ウィンドウを示す COMSOL Multiphysics UI.
相変化機能の設定で, 凍結した介在物の融解をモデル化するためにユーザー定義の相転移関数を使用.

亀裂計算の改善

ダルシー則と亀裂流れインターフェースでは, 亀裂ノードで相固有の特性を使用して亀裂を定義できるようになりました. この機能には, 気体, 液体, 理想気体などの流体を表す流体サブノードと, 空隙率や透過率などの破砕特性を説明する破砕材料サブノードが含まれています. 亀裂設定では, 流れをダルシアン (低速) または非ダルシアン (高速) として記述することができ, 新しい線形化ストレージ モデルオプションが利用可能です. ダルシー則インターフェースでは, 亀裂が開口流路などの導通性が高いかどうか, または薄い障壁で表現できるかどうかを選択できます.

亀裂ノードは, 希釈種輸送 (亀裂) および希釈種輸送 (多孔質媒体) インターフェースにも追加されており, 多孔質媒体輸送の他の亀裂ノードと一致しています. これらの改善点は, 既存のチュートリアルモデル Ceramic Water Filter with Activated Carbon Core で確認できます.

Fracture ノードが選択されたモデルビルダーウィンドウ, 対応する設定ウィンドウ, セラミック水フィルターモデルが表示されたグラフィックスウィンドウを示す COMSOL Multiphysics UI.
ダルシー則と希釈種輸送 (多孔質媒体) インターフェースで新しく設計された亀裂機能. 設定ウィンドウには, ダルシー則インターフェースの機能の新しいオプションが表示されます.

薄障壁マルチフィジックスカップリング

多相流 (多孔質媒体) インターフェースには, 新しい薄障壁マルチフィジックスカップリングが追加されました. この機能はオプションであり, 層の厚さをメッシュ化することなく, すべての相の流れ場の抵抗として機能する薄い層を追加できます.

The COMSOL Multiphysics UI showing the Model Builder window with the Thin Barrier coupling selected, the corresponding Settings window, and the Graphics window showing the thin barrier in a porous medium.
The new Thin Barrier multiphysics coupling for multiphase flow in porous media.

新しい事前定義プロット

スタディが計算された後, フィジックスインターフェースによって事前定義されたプロットを追加できるようになりました. 結果セクションのツールバーから開くことができる新しい定義済みプロットの追加ウィンドウを使用すると, 多数の定義済みプロットから選択できます. 使用可能なプロットはツリー構造で編成されており, プロットの追加ボタンを使用して追加するプロットを選択できます.

COMSOL Multiphysics UI. モデルビルダーウィンドウで Pressure Along Fracture プロットを選択し, グラフィックウィンドウに水フィルターモデル, そして Add Predefined プロットウィンドウを表示した状態.
セラミック水フィルターモデルの圧力と速度の新しい定義済みプロット.

気象データ: ASHRAE 2021

温度, 湿度, 降水量, 日射量などの環境特性は, 定義 > 共通特性の環境特性ノードから定義できます. ユーザー定義の気象データを追加できるほか, 米国暖房冷凍空調技術者協会 (ASHRAE) が提供するハンドブックの値から, 月ごとおよび時間ごとの平均測定値から周囲変数を計算できます. ASHRAE 2021 ハンドブックの気象データは COMSOL Multiphysics® に統合されており, 世界中の8500を超える気象観測所からの環境データが含まれています. この追加は, 既存の Condensation Risk in a Wood-Frame Wall チュートリアルモデルで確認できます.

Ambient Properties ノードが選択されたモデルビルダーウィンドウ, ASHRAE データオプションを表示した設定ウィンドウ, およびグラフィックウィンドウ内の木枠壁モデルを示す COMSOL Multiphysics UI.
ASHRAE 2021 の気象データを使用して, 木枠壁モデルの結露リスクの外部境界での熱と湿気の流束を定義します.

水分輸送 (吸湿性多孔質材料) の追加機能

モデル定義を簡素化するために, 水分輸送インターフェースによって計算された蒸発率変数がブリンクマン方程式インターフェースによって計算された物質収支で考慮されるように, 水分流れマルチフィジックスカップリングが更新されました. さらに, 開放境界および流入境界条件は, 吸湿性多孔質媒体が有効なドメインに隣接する外部境界に適用できるようになりました.

新しいチュートリアルモデル

COMSOL Multiphysics® バージョン 6.1 では多孔質媒体流れモジュールに2つの新しいチュートリアルモデルが追加されました.

半無限土壌コラム - Lunardini 解における相変化

青色でマークされた, 1日の気温を示す折れ線グラフ. 緑色でマークされた2日. 赤でマークされた3日.
計算 (線) および解析 (アスタリスク) 解の1, 2, および3日後の温度プロファイル.

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phase_change_lunardini

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風力タービンブレードのレジントランスファーモデリング

風力タービンブレードのモデル. ほとんどが青と緑で色付けされ, 真ん中に赤が入った3つの黄色の円があります.
2相流 (レベル セット) (ブリンクマン方程式) インターフェースは, 風力タービンブレードのレジン転移トランスファー成形プロセスをモデル化します. 結果は, 30分間の樹脂射出後の速度場と樹脂体積分率を示しています.

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rtm_of_a_windturbine_blade

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