CFD模块更新

对于CFD模块的用户,comsol多物理学®6.1版提供了新的独立的涡模拟界面,在多孔域中使用雷诺平均的Navier-Stokes(RANS)湍流模型的能力,以及用于建模化学物种传输和反应与高马赫数流量的接口。阅读以下有关CFD更新的更多信息。

独立的涡模拟界面

一个新独立的涡模拟(DES)界面在rans和大型涡流模拟(LES)之间制定了混合方法,其中租金用于边界层,LES在其他地方使用。该方法的好处是,与纯LE相比,它需要密度较低的边界层网格。这大大减少了求解模型方程时的内存需求和计算时间。在某些情况下,仅对准确性产生较小的影响,可以实现这种改进的计算性能。DES界面将Spalart - Allmaras湍流模型与LES模型相结合:基于残留的变异多尺度(RBVM),带粘度(RBVMWV)或Smagorinsky的基于残留的基于残留的变异多尺度。Spalart – Allmaras的壁处理要么是雷诺数低或自动壁处理。

流过一个障碍。(主要方向是从左到右。)靠近实心壁(顶部和底部)的粉红色区域会自动使用Spalart -Allmaras湍流模型,而LES则在其他地方使用。

在多孔域中丢失湍流模型

许多系统涉及开放和多孔域的组合,例如过滤器和催化转化器。对于这些系统,在开放式和多孔域中使用湍流模型通常是有益的。在里面多孔中型湍流模型列表,现在有三个公式选项:中山 - 库瓦哈拉,,,,Pedras-de lemos, 和默认(结合了其他两个模型)。现在可以在以下接口中获得此功能:

  • 湍流,k-ε
  • 湍流,可实现的K-ε
  • 湍流,低RE K-ε
  • 湍流,k-ω
  • 湍流,SST
  • 湍流,v2-f

一个空气滤清器模型,显示了棱镜颜色表中的流速。 空气滤清器前部的流速和速度通过过滤器流化。流线颜色显示压力场。过滤器的背面由矩形网格结构(白色)支撑。

高马赫数反应流界面

现在可以使用浓缩和稀释溶液来建模化学物种运输和反应与高马赫数流的结合使用。在下面化学物种运输模型向导中的分支高马赫数反应流接口包含两个变体,这些变体将完全可压缩的流与稀释物种的运输接口或集中物种的运输界面(需要获得化学反应工程模块的许可证)。这些接口通常用于建模气相传输和反应。此外,使用新功能,您可以选择使用化学化学反应工程模块中可用的功能。

火箭模型显示了棱镜颜色表中的浓度。 火箭穿过球形溶质云。流量的冲击钻石影响云中溶质的浓度。

多相流耦合的多相材料

为了两相流,级别集,,,,两相流相场, 和三相流,相场多物理耦合,现在可以选择包括一个有效的材料属性多相材料节点,内置混合规则。当将这些多物理界面与其他物理(例如传热或静电)耦合时,这是特别有效的,因为多相材料将对非流体材料特性使用适当的混合规则。在较旧的版本中,这将需要您根据每个流体相的音量分数编写用户定义的表达式,以计算每个物理接口中使用的有效材料属性。

泰勒锥模型中的液体 - 空气界面。液体由作用在薄流体 - 流体界面上的电场引起的静电力来移位。在静电接口是通过多相材料计算的。

多孔媒体界面中的新级别设置

新的在多孔媒体中设置的水平接口包括多孔培养基可以链接到孔隙率的定义的功能多孔材料节点。此功能也可以在级别设置界面和Brinkman方程,两相流,级别集多物理接口。查看新功能风力涡轮刀片的树脂转移成型教程模型。

Comsol多物理UI显示了选定的“级别设置”子节点,相应的设置窗口以及显示风力涡轮机叶片模型的图形窗口。 新的多孔培养基功能在多孔媒体中设置的水平界面。

非弹性非牛顿材料财产组

为所有可用的非弹性非牛顿模型添加了专用的材料属性组。每个材料属性组都包含所有必要的材料参数以及明显的粘度表达。它从一个流体流动通过同步规则来定义流体的动态粘度的接口。因此,可以通过添加相应的非弹性非牛顿模型直接选择材料特性组作为材料节点的子节点。

Comsol多物理UI显示了使用选择的2阶段材料,相应的设置窗口以及显示橡胶注入成型模型的图形窗口。 设置阶段节点。请注意,在材料节点直接。

提高了CFD的性能

许多CFD应用程序使用的对称耦合高斯 - seidel(SCGS)方法已通过更好的默认设置进行了改进。在许多情况下,这可以减少30%的CPU时间。此外,使用群集计算的多机求解器的内存需求减少了25%。

粉红色的汽车模型显示流体 - 结构相互作用。 使用LES计算的跑车周围的流量轮廓。流量和压力场用于计算流体结构相互作用(FSI)分析中侧视镜和门上的力。

通过物种传输分散两相流量

新型的化学物质运输和反应在两相流中进行建模的能力大大提高了通过物种传输分散两相流量界面。这种新的多物理界面描述了在连续液相中由液滴或气泡组成的两个相之间的化学物种传输。该功能可用于建模分离过程,例如液态液体提取和过程废气的湿擦洗。这样的两阶段系统在散装和精细的化学工业中都是常见的。

薄屏障多物理耦合

多孔介质中的多相流界面包含一个新的较薄的障碍多物理耦合。此功能是可选的,可以添加一个薄层,该层充当所有相的流场的电阻,而不必隔离层的厚度。

增强的热壁功能粘性耗散

在里面非等热流耦合在其下传热湍流设置,一个新的热壁功能设置可用于炮制模型。有两个可用的选项:标准,适用于大多数配置,并且高粘性在墙壁,这说明了边界层中的粘性耗散。在快速内部流动的情况下,需要这是准确的结果,尤其是对于狭窄的路径或流体非常粘的。

新的和更新的教程模型

comsol多物理学®6.1版将新的和更新的教程模型带入CFD模块。