COMSOL Multiphysics^® 6.3 リリースハイライト

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CFD モジュールアップデート

ミキサーモジュールのユーザー向けに, COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.3 では, すべての輸送方程式渦粘性モデル用の新しい回転機械 (高マッハ数流れ) インターフェースと, 高マッハ数流れインターフェース用の新しい混合平面機能が導入されています. この機能は, 特性の方向を考慮しながら, 流量の円周平均を実行します. 混合平面アプローチは, 遠心ポンプ, タービン, およびコンプレッサーのセクターをモデル化するための効率的な方法です. 新しい定義済みスタディである初期化付きフローズンローターは, 初期値を使用して平均流量を計算する混合平面初期化スタディステップを自動的に追加します.

レイノルズ応力乱流モデル

新しい乱流, Wilcox R-w および乱流, SSG-LRR (Speziale-Sarkar-Gatsk/Launder-Reece-Rodi) インターフェースは, 高次の閉包を提供するため, ダクト内の二次流, 強い渦または平均回転を伴う流れ, および平均流線曲率が大きい流れをモデル化するのに特に効果的です. 渦粘性モデル (EVM) とは異なり, これらのインターフェースはレイノルズ応力が平均ひずみ速度と一致することを想定していないため, 複雑な流れ条件でより正確な結果が得られます. 2つのレイノルズ応力モデル, Wilcox R-w および SSG-LRR は, 主に圧力ひずみ項と遠方場の特定の散逸率をモデル化する方法において異なります.

乱流, SSG-LRR ノードがハイライトされたモデルビルダー, 対応する設定ウィンドウ, およびグラフィックスウィンドウの半円ダクトを表している COMSOL Multiphysics ユーザーインターフェース.

SSG-LRR レイノルズ応力モデルで計算された半円形ダクト内の二次流の流線と相対強度.

分散多相流におけるせん断誘起移動

濃縮懸濁液では, 不可逆な粒子衝突により, せん断速度の低い領域への粒子移動が発生します. これは, 粒子分画や精密濾過などのプロセスで使用される現象です. たとえば, 中性浮力混合物の圧力駆動流路流れでは, 粒子は流路の中心に集まる傾向があります. 混合モデルマルチフィジックスカップリングで現在使用できる新しい “せん断誘起移動を含める” オプションは, 複数の化学種をサポートし, このようなシミュレーションの精度を高めます. 高密度懸濁液の2相流モデリングチュートリアルモデルは, この新しい機能を使用するように更新されました.

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高マッハ数流における運動エネルギーと亜音速入口条件

エネルギー保存を改善するために, 高マッハ数流インターフェースの新しい “運動エネルギーを含める” オプションは, 粘性作業をより正確に表現します. 違いは小さいことが多いですが, 特定のケースではこのオプションの方が大幅に優れたエネルギー保存を実現します. さらに, イジェクターなどの内部流れデバイスなどの低入口マッハ数の場合, 新しい亜音速オプションが入口機能に追加され, 特性ベースのオプションよりも計算負荷の少ない代替手段が提供されます.

高マッハ数流れ, k-εノードを強調表示したモデルビルダー, 対応する設定ウィンドウ, およびグラフィックスウィンドウの超音速エジェクターモデルを表している COMSOL Multiphysics ユーザーインターフェース.

イジェクター内の密度勾配の大きさ.

相輸送インターフェースの新機能

相輸送インターフェースに新しい境界質量源境界条件が追加されました. この新機能は, 境界での反応やその他の物理的プロセスによる異なる相の消費または生成を考慮します. たとえば, 相輸送が表面反応と結合されている場合, 境界条件の設定が簡単になります. さらに, さまざまなフィジックスインターフェース間での命名法の統一を支援するために, 新しい流体ノードと多孔質媒体ノードが, 相輸送インターフェースで以前に利用可能だった相と輸送特性ノードと相と多孔質媒体輸送特性ノードに取って代わりました.

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相対浸透率のべき乗法則オプション

多孔質媒体の相輸送インターフェースの多孔質媒体機能に, べき乗法則式に基づく相対浸透率の実装を容易にする新しいべき乗法則オプションが含まれるようになりました. この機能強化により, 多孔質媒体シミュレーションにおける浸透率挙動の設定とモデリングが簡素化されます.

流体ノードが強調表示されたモデルビルダー, 対応する設定ウィンドウ, およびグラフィックスウィンドウの1Dプロットを示す COMSOL Multiphysics ユーザーインターフェース.

2相多孔質媒体流 Buckley–Leverett ベンチマークモデルで使用されているべき乗法則式に基づく相対浸透率.

化学種輸送インターフェースの結果テンプレート

反応システムの有用で視覚的に魅力的なプロットを作成するには, 多くの反応物があり, プロットする濃度場も多数あるため, 時間がかかります. 時間を節約するために, 化学種輸送インターフェースにいくつかの新しい結果テンプレートがあります. これらのうち, 最大4つの化学種の濃度をグラフィックスウィンドウに同時に含めることができるプロット配列テンプレートが利用できるようになりました. 結果テンプレートは, アドオン製品に関係なく, すべての化学種輸送インターフェースで使用できますが, 化学工学のモジュール, 多孔質媒体流れモジュール, 地下水流モジュール, マイクロフルイディクスモジュールに含まれる多成分輸送インターフェースに特に役立ちます.

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