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マイクロフルイディクスモジュールアップデート


COMSOL Multiphysics® バージョン 6.4 では, マイクロフルイディクスモジュールを利用のユーザー向けに, 濃度勾配駆動型マランゴニ効果の定義済み定式化, 回転ドメインモデリングの効率的な代替手段などが導入されています. これらのアップデートについては, 以下をご覧ください.

濃度勾配駆動型マランゴニ効果

マイクロ流体デバイスおよびプロセスにおいて, 濃度勾配駆動型マランゴニ効果の典型的な例が, 自由表面 および 流体-流体界面 機能に含まれるようになりました. この機能により, “ワインの涙” のような表面張力駆動型現象のモデリングが可能になります.

回転座標系機能:回転領域の代替

新しい 回転座標系 機能は, 定常または時間依存の回転座標系に対する流体流れ方程式を表現するため, 方程式を追加する必要がなく, 回転ドメインの低コストな代替手段となります. また, 換算圧力定式化の使用や, 遠心力に対する静水圧近似の組み込みといったオプションも用意されています.

回転フレーム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内の自由液体表面モデルが表示されている COMSOL Multiphysics UI.
新しい 回転座標系 機能を使用してモデル化された, 9550 rpm で回転する遠心分離機内の流線と圧力.

周期境界条件

ダルシーの法則 および リチャーズ方程式 インターフェースに, 新しい 周期境界条件 機能が追加されました. これにより, 2つ以上の境界間の流れに周期性を容易に適用できます. さらに, 圧力ジャンプを直接指定するか, 質量流量を指定することによって, ソース側境界と行先側境界の間に圧力ジャンプを設定することも可能です. この新機能は, マイクロスケールの多孔質構造からの透過性の推定 モデルで紹介されています. 周期境界条件は, 代表体積要素をモデル化し, 均質化された多孔質媒体で使用する有効物性を計算するために一般的に使用されます.

周期条件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内に多孔質媒体モデルが表示されている COMSOL Multiphysics UI.
新しい 周期境界条件 機能を使用して, 球体の周期的な配列で構成される多孔質媒体の浸透率を推定します.

自由および多孔質流れカップリングにおける圧力ジャンプオプション

自由および多孔質流れカップリング 機能に, 自由流体領域と多孔質媒体領域の境界における圧力ジャンプを考慮する新しいオプションが追加されました. これにより, 例えば, 多孔質スペーサー材で支持された半透膜における浸透圧や, 多相流における毛細管圧による圧力ジャンプなどをモデル化することが可能になります.

自由および多孔質媒体流れのカップリング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に淡水化ユニットモデルが表示された COMSOL Multiphysics UI.
脱塩装置内の薄い半透膜における浸透圧をモデル化するために, 自由および多孔質流れカップリング における新しいチェックボックス 自由-多孔質境界を跨ぐ圧力ジャンプを含める を使用します.