粒子追跡モジュールアップデート
回転座標系機能の改善
回転座標系機能の使用時に, 慣性 (または実験室) 参照座標系内の粒子の位置と速度を保存するための新しい変数が導入されました. これらの変数を使用すると, 慣性座標系に依存する座標を指定できるため, 粒子と場の相互作用の定義が簡素化されます. さらに, 慣性参照座標系内の粒子の軌跡の可視化が強化されました. これまで, 回転座標系機能は, 回転座標系に対する粒子の位置と速度の変数のみを提供していました.
さらに, 回転座標系機能と他のいくつかの物理機能との互換性が大幅に拡張されました. 回転座標系機能に関連する架空の力とともに, 外部力の計算の精度も向上しました. これらの改善点は, 新しい円筒遠心分離機チュートリアルモデルで確認できます.
回転領域における粒子追跡とフローズンローター解の互換性
新しい静止メッシュから移動メッシュへの速度のマッピングチェックボックスが利用可能になり, 静止メッシュで定義された速度場を, 粒子追跡インターフェースと回転ドメイン機能を含む時間依存スタディステップで直接使用できるようになりました. このオプションは, 抗力, 揚力, ケルビン・ヘルムホルツ破壊モデル, 衝突, および摩擦力機能で使用できます.
これは, たとえば, フローズンロータースタディステップを使用して, 単純なジオメトリを持つ回転領域内の流体速度を解析する場合に便利です. このような場合, 静止メッシュ (フローズンローター解) で定義された速度場が空間座標系内の速度の適切な近似値である場合, このチェックボックスをオンにすると, 移動メッシュ上の場を解析する必要がなくなります. 新しい円筒遠心分離機チュートリアルモデルでこの追加機能を確認してください.
ユーザー定義の衝突の改善
荷電粒子追跡インターフェースでは, 衝突機能の下にあるユーザー定義サブ機能が, より広範囲の衝突をサポートするようになりました. 衝突後の生成物に一次粒子を含めるかどうかを選択できるようになりました. 以前のバージョンでは, 二次粒子を1種類だけ含めることができました. しかし, バージョン 6.3 では, 複数の異なる二次粒子を含めることができるようになりました. これは, ユーザー定義ノードのサブ機能として新しい粒子プロパティノードを追加することで実現しました. さらに, 二次粒子の放出を制御する設定が粒子プロパティノードに含まれるようになりました. 異なる二次粒子を考慮するために, 粒子プロパティノードの複数のインスタンスを追加できます.
粒子出射機能のランダム性を制御
粒子出射機能で使用される乱数ジェネレーターを制御できるようになりました. 乱数ジェネレーターのシードを制御する粒子追跡インターフェースの設定で, 乱数生成の引数オプションが利用できるようになりました. 乱数ジェネレーターのシードは内部的に設定され, 一意の引数を生成オプションを選択すると固定されます. これにより, モデルが求解されるたびに粒子の初期条件が同一になります.
ランダム引数を生成オプションを選択すると, シードは実行時にランダムに決定されます. これにより, 初期条件を真にランダム化することができ, モンテカルロタイプのシミュレーションに最適です. ユーザー定義オプションでは, シードを直接制御できます. このオプションを選択すると, 出射機能の設定ウィンドウに新しい乱数ジェネレーターの追加入力引数テキストフィールドが表示されます. 指定された値は, この出射機能に関連付けられた乱数ジェネレーターのシードとして使用されます.
乱数ジェネレーターは, すべての粒子追跡インターフェースで補助従属変数の初期位置, 速度, 出射時間, 初期値を制御するのに使用できます. さらに, 流体流れの粒子追跡インターフェースでは, 粒子の質量または直径の分布も乱数ジェネレーターの影響を受ける可能性があります.
運動量または運動エネルギーを使用した粒子速度の初期化
バージョン 6.3 では, 粒子の運動量を指定して粒子の速度を初期化する機能が利用できるようになりました. ベクトル成分または運動量の大きさを指定し, 一定速度, 球状, 一定速度, 半球状, 一定速度, 円錐状, または一定速度, ランバート分布を使用してベクトル方向をサンプリングできます. これらのサンプリング分布はすべて, 速度が運動エネルギーを使用して初期化されるときにも利用できるようになりました.
次のチュートリアルモデルはこの新機能を紹介しています:
- ion_range_benchmark
- trapped_protons
- ion_drift_velocity_benchmark
- ion_funnel
- turbomolecular_pump
- rf_coupler
- s_bend_benchmark
- ccp_ion_energy_distribution_function
粒子グループを選択するための新しいオプション
アキュムレーター, 数密度計算, 粒子カウンター, および速度再初期化機能では, 粒子のグループのみの計算を実行できるようになりました. 粒子は, 出射機能または粒子プロパティのいずれかでグループ化できます. たとえば, 数密度計算機能を使用すると, すべての粒子, 特定の出射機能によってリリースされた粒子, または指定された一連のプロパティを持つ粒子の数密度を計算できます.
同様に, 粒子カウンター機能を使用すると, 選択したドメインのセットまたは選択した境界のセットにある, 指定された一連のプロパティを持つ粒子のみをカウントできます. これらの新しいオプションは, 円筒遠心分離機チュートリアルモデルで確認できます.
新しいチュートリアルモデル
COMSOL Multiphysics® バージョン 6.3 では, 粒子追跡モジュールに2つの新しいチュートリアルモデルが追加されました.
円筒遠心分離機
アプリケーションライブラリタイトル:
tubular_centrifuge
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無線周波数四重極イオントラップ
アプリケーションライブラリタイトル:
rfq_ion_trap
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