多孔媒体流量模块更新

对于多孔介质流块模块的用户,comsol多物理学®6.0版带来了一种新的多物理接口,用于建模多孔物体中有限的结构变形,一种新的包装床接口,用于建模颗粒床中的多尺度热传递以及改进的多孔材料处理。在下面了解有关这些更新的更多信息。

大型毛弹性

新的孔隙弹性,大变形,固体多物理界面允许对多孔体中有限的结构变形进行建模。这与毛弹性,固体多物理接口,自之前版本以来可用,但还有其他弹性预言节点使您可以跟踪大变形和旋转。您可以在毛弹性分支结构力学文件夹在添加物理学树。这个新界面需要结构力学模块。

多孔介质中的两相流

一个新的多物理接口结合了Brinkman方程级别设置接口,并自动添加两相流,级别集耦合节点。它解决了动量的守恒和与边界方程的质量连续性。通过级别集合功能跟踪多孔介质中两种不混溶的流体之间的接口。

树脂在Aurora Australis颜色表中显示,并注入空模型。 树脂注射到空模中。新界面用于跟踪注入前端。模具包含一个入口和三个插座,中间有一个多孔块,最初充满了空气。

多孔介质中的非等热流动

新的非等热流,边界方程多物理界面会自动在多孔介质中添加传热和流体流之间的耦合。它结合了多孔介质中的传热Brinkman方程接口。您可以在现有的在多孔介质中自由对流教程模型。

一个多孔结构,显示了热摄像机颜色表中的温度。 在多孔介质中的教程示例自由对流利用了新的非等热流动功能。受温度梯度和随后的自由对流的多孔结构中的温度(k)。

Brinkman方程接口的多孔滑道

多孔介质中流中的边界层可能非常薄且不切实际,无法在Brinkman方程模型中解决。新的多孔滑墙处理功能使您可以考虑墙壁,而无需解决边界层中的全流量。取而代之的是,通过利用边界层速度曲线的渐近溶液,在表面上施加应力条件,从而在散装流中产生不错的精度。该功能在Brinkman方程界面设置窗口,然后用于默认墙条件。您可以在大多数问题中使用此新功能,这些问题涉及Brinkman方程描述的地下流以及模型域很大的地方。

一个多孔反应堆模型,显示了彩虹色表中的流量和浓度。 多孔反应器模型的流量和浓度场。

大大改善了多孔材料的处理

现在定义了多孔材料相对于相位的特性桌子中的桌子多孔材料节点。另外,可以为固体和流体特征添加子节点,其中可以为每个阶段定义几个子节点。这允许将一种和相同的多孔材料用于流体流动,化学物种运输和传热,而无需重复材料特性和设置。

模型构建器的特写视图,带有多孔材料节点突出显示,相应的设置窗口以及图形窗口中的包装床反应堆模型 新的材料节点多孔材料在包装床的多尺度模型上举例说明。

颗粒床中的多尺度传热

一个新在包装床上的热传递已经添加了界面以在颗粒床中的热传递中。颗粒床表示为由液体和颗粒组成的多孔培养基。将颗粒建模为球形匀浆的多孔颗粒,其中温度径向变化。计算包装床中每个位置的颗粒中的温度分布。它通过颗粒表面和流体之间的间隙热通量耦合到周围流体中的温度。

当与化学物种的相应特征相结合时,新功能可用于在包装床热能储能系统中建模热量储能系统或包装床中的化学反应。在新功能中查看此新功能包装床热储能系统教程模型。

一个单组床模型,显示了热摄像机颜色表中的温度分布。 位于几何形状中间的实心颗粒内的温度分布。

域上的11个颗粒床显示了热摄像头颜色表中的温度分布。 整个域中的流体和颗粒温度。

墙壁的速度蒸发和冷凝

表面反应(例如蒸发或凝结)会导致表面和周围域之间的净蒸气通量。这种类型的反应对应于域边界处有效的潮湿空气速度,称为Stefan速度。每当预期较大的蒸发率时,应考虑Stefan流量,因为它在系统的整体行为中可能很重要。在里面水分流多物理耦合,墙壁的Stefan速度帐户复选框现在可用集中物种公式用于水分传输界面。当温度高(通常以高于50°C)时,建议在蒸发和凝结应用中使用。您可以在新的由于水面蒸发而导致Stefan流量的建模教程模型。

具有等速图的模型显示蓝色和红色流线的相对湿度显示速度。 当环境温度为90°C时,由于Stefan流过蒸发表面,蒸发表面流过的相对湿度等等值线和速度流线。

水分传输改善

水分传输接口现在提供周期性条件使您可以减少定期结构的模拟域或评估来自代表性单元的有效特性的功能。除此之外吸湿性多孔媒体已更新功能以匹配多孔材料功能的经典设计。能量平衡的变量已被优化,以更快地评估,现在可以使用新的变量来检查质量平衡。您可以看到新的水分传输改善土豆样品干燥教程模型和这些现有模型:

2D马铃薯样品模型,显示了木星极光北方颜色表中的相对湿度。 暴露于干燥空气流的土豆样品中的相对湿度。

多孔介质中的传热

多孔媒体功能中的热传输已进行了改进,以使其更加用户友好。一个新多孔媒体物理区域现在可以在传热分支下提供,包括多孔介质中的传热,,,,局部热非平衡, 和在包装床上的热传递接口。所有这些接口的功能都相似,区别在于默认多孔培养基所有这些接口中的节点都有选择的三个选项之一:局部热平衡,,,,局部热非平衡, 或者包装床。后者的选项已在上面描述了局部热非平衡界面取代了多物理耦合,对应于两个温度模型,一个用于流体相,一个用于固相。典型的应用可能涉及由于液相中的强对流而涉及多孔培养基的快速加热或冷却,而在金属泡沫中,固相中的高传导。当。。。的时候局部热平衡选择接口,可以根据多孔培养基配置来定义有效的热导率。

此外,在三种类型的多孔介质中,以统一的方式可以以统一的方式获得后处理变量。在这些现有教程模型中查看新的多孔媒体添加: