マイクロフルイディクスモジュールアップデート

マイクロフルイディクスモジュールのユーザー向けに, COMSOL Multiphysics® バージョン5.6には, 2相流の新しい平均化オプション, フェーズフィールドおよびレベルセットインターフェースの相初期値の簡素化された設定, 希釈種輸送のための新しい多孔質媒体機能が搭載されています. これらの機能の詳細については, 以下をご覧ください.

より簡単になったフェーズフィールドモデルとレベルセットモデルの設定

レベルセットおよびフェーズフィールドインターフェースが再構築されました. 2つの初期値ノードがデフォルトで追加され, 以前に使用されていた初期インターフェース機能が削除されました. 代わりに, 初期インターフェースは, 初期相が異なる2つの初期値ノード間の境界に自動的に配置されます.

The COMSOL Multiphysics version 5.6 UI showing the settings for Initial Values, Fluid 2 and the geometry of a droplet breakup model in the Graphics window. Initial values settings, geometry
The COMSOL Multiphysics version 5.6 UI showing the settings for Initial Values, Fluid 2 and a 3D droplet breakup model, with surroundings reflected in the droplets, in the Graphics window. Initial values settings, 3D model results
初期値の設定, 流体2機能. 初期インターフェース機能は不要になったことに注意してください. レベルセットまたはフェーズフィールド関数の初期分布は, 相初期化スタディステップで求解されます.

相界面全体の流体特性の新しい平均化オプション

2相流シミュレーションの密度および/または粘度比が大きい場合, 相界面全体で体積平均流体特性を使用すると, 過度のスミアリングが発生する可能性があります. 流体特性の遷移ゾーンをシャープにするか, 2つの相のいずれかに移動すると, 精度や収束が向上する場合があります. バージョン5.6では, 平滑化されたヘヴィサイド関数と調和体積平均を密度と粘度の両方に使用できます. 粘度については, 質量平均化と調和質量平均化もオプションとして利用できます.

A 1D plot with a blue line for volume average, green for Heaviside function, red for harmonic volume average, turquoise for mass average, and magenta for harmonic mass average. Example of averaging 空気-水界面全体の粘度を平均化するためのさまざまなオプション

希釈種の輸送のための改良された多孔質媒体機能

多孔質媒体での希釈種輸送インターフェースは, 新しい多孔質媒体ノードを使用するように改良されました. 2つの新しいドメイン機能, 多孔質媒体ノードと不飽和多孔質媒体ノードが, 多孔質媒体での希釈種の輸送インターフェースで利用できます. 新しい多孔質媒体ノードを使用して, 多孔質媒体の複数の相に材料特性を割り当てることができます. 新しいノードには, 液体, 気体, および多孔質マトリックスの特性を定義するための専用コンテナーがあります. この機能は Ceramic Water Filter with Activated Carbon Core のチュートリアルモデルで示されています.

A closeup view of the COMSOL Multiphysics version 5.6 UI with the settings shown for Transport of Diluted Species in Porous Media and a ceramic water filter candle model in the Graphics window. Demonstrating the updated porous media features セラミック浄水器キャンドルの汚染物質濃度