COMSOL Multiphysics^® 6.0 リリースハイライト

電気メッキモジュールアップデート

電着モジュールのユーザー向けに, COMSOL Multiphysics^® バージョン6.0は, 電極表面での吸脱着のための新しい事前定義された定式化と新しいチュートリアルモデルが導入されました. 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.

吸脱着種

既存の電極表面境界条件のモデリング機能が, 吸着種の表面サイト占有率と表面濃度を追跡する一連の事前定義された方程式で拡張されました. 新しい吸脱着種セクションでは, 多段階の電気化学反応と組み合わせて, 電極表面での吸脱着速度と熱力学をモデル化できます. この機能は, Copper Deposition in a Through-Hole Via, Adsorption-Desorption Voltammetry チュートリアルモデルで確認できます.

銅メッキ後のスルーホールビアの変形形状における濃度変化.

非等温反応流れ

非等温反応流れモデルを自動的に設定する非等温反応流マルチフィジックスインターフェースが導入されました. 非等温反応流マルチフィジックスカップリングには, 化学インターフェースと伝熱インターフェースを連成するオプションが含まれるようになりました. このカップリングを使用して, 相変化のエンタルピーやエンタルピー拡散項などの熱と化学種の方程式間の相互寄与がモデルに含まれます. さまざまな量と材料特性の温度, 圧力, および濃度依存性も自動的に考慮され, 対応する事前定義された変数を使用して熱とエネルギーのバランスを実行できます. この新しい機能は既存の Dissociation in a Tubular Reactor チュートリアルモデルで使われています.

円筒反応器内の温度分布.

ブリンクマン方程式インターフェースの多孔質スリップ

多孔質媒体内の流れの境界層は非常に薄く, ブリンクマン方程式モデルで解くのは実用的でない場合があります. 新しい多孔質スリップ壁処理オプションを使用すると, 境界層の完全な流れプロファイルを解像せずに壁を考慮することができます. 代わりに応力条件が表面に適用され, 境界層速度プロファイルの漸近解を利用することにより, バルク流れに適切な精度が得られます. この機能は ブリンクマン方程式インターフェース設定ウィンドウで有効化され, デフォルトの壁の状態に使用されます. この新機能はブリンクマン方程式で記述された地下水流を含み, モデル領域が大きいほとんどのモデルで使用できます.

多孔質反応器モデルの流れ場と濃度場.

伝熱 (多孔質媒体)

多孔質媒体の伝熱機能が刷新され, よりユーザーフレンドリーになりました. 新しい多孔質媒体のフィジックスエリアは, 伝熱ブランチの下に備わっており, 多孔質媒体の伝熱, 局所熱非平衡, パックドベッドの伝熱などのインターフェースが利用可能です. これらすべてのインターフェースの機能は似ていますが, 異なる点は, インターフェース内のデフォルトの多孔質媒体ノードで, 局所熱平衡, 局所熱非平衡, またはパックドベッドの3つのオプションの内, いずれかが選択されていることです. 後者のオプションについては前述のとおりです. マルチフィジックスカップリングの代替として登場した, 局所熱非平衡インターフェースは, 流体相と固相の2つの温度モデルに対応しています. 典型的な応用例として, 多孔質媒体を急速に加熱または冷却することが挙げられます. これは, 金属発泡体のように, 液相では強い対流が, 固相では高い伝導があるためです. 局所熱平衡インターフェースを選択すると, 多孔質媒体の構成に応じて, 有効な熱伝導率を定義するための新しい平均化オプションが利用できます.

さらに, 後処理のための変数は, 3種類の多孔質媒体の均質化された量を統一した形で利用できます. この新しい多孔質媒体の機能は, 以下の既存のチュートリアルモデルで確認できます:

• freeze_drying
• frozen_inclusion
• porous_microchannel_heat_sink_optimization
• geothermal_doublet

非等温流 (多孔質媒体)

新しい非等温流 (ブリンクマン方程式) マルチフィジックスインターフェースは, 多孔質媒体内の熱伝達と流体の流れの間の連成を自動的に追加します. これは, 伝熱 (多孔質媒体) およびブリンクマン方程式インターフェースを組み合わせたものです.

チュートリアルの例である多孔質媒体内の自然対流は新しい非等温流機能を利用しています. 温度勾配とそれに続く自然対流にさらされた多孔質構造の温度 (K).

各段に向上した多孔質材料の取扱い

多孔質材料は多孔質材料ノードの相固有特性テーブルで定義されるようになりました. さらに, サブノードは各フェーズに複数のサブノードを定義できるソリッドおよび流体機能に追加できます. これにより, 材料特性と設定を複製することなく, 流体流れ, 化学種輸送, および熱伝達に1つの同じ多孔質材料を使用できます.

充填ベッドのマルチスケールモデルで例示されている多孔質材料の新しい材料ノード.

新しいチュートリアルモデル

COMSOL Multiphysics^® バージョン6.0 では電気メッキモジュールに新しいチュートリアルモデルが加わりました.

スルーホールビアの銅メッキ

このモデルは銅メッキ中のスルーホールビアのバタフライ充填メカニズムを示しています. 電解質中にハロゲン化物抑制剤が存在するため, メッキはビアの中心で選択的に発生し, 電解質エンクロージャの形成を回避します.

アプリケーションライブラリタイトル:
cu_deposition_suppressor
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