聚合物流量模块

comsol多物理学®版本5.6引入了新的聚合物流模块。该产品是comsol多物理学的附加组件®并包含粘弹性非弹性非牛顿描述在聚合物,食品,药物,化妆品,家庭和精细化学工业中各种过程中发现的流体的模型。聚合物流量模块还具有自由表面跟踪的方法,以预测涂料,液体混合以及在模具的填充中的应用中液体界面的形状。

粘弹性流体模型

粘弹性流体模型解释了这些类型的流体中的弹性。随着流体变形,有一定数量的力可用于将流体返回其未变形状态。这些流体的典型例子是聚合物熔体,油漆和蛋白质的悬浮液。聚合物流量模块具有多种粘弹性流体模型,例如Oldroyd-B,Gisekus,Fene-P和LPTT模型。这些模型可以预测流体施加的力,施加涂料的均匀性以及涉及聚合物固化的过程的模具填充程度。

灯丝在25秒,100秒和300秒钟以25秒,100秒和300秒的形式形成珠子,其中滴在300秒时看起来几乎是球形的,并且周围环境在流​​体中反射。 此示例将旧的b-b流体应用于表面张力作用下的粘弹性细丝的变薄。在小于聚合物松弛时间的时间中,细丝会形成一个串联的珠子。有时比松弛时间大得多,该溶液由几乎通过指数稀疏的线连接的几乎球形滴组成。

非弹性非牛顿流模型

除了粘弹性流体模型外,聚合物流量模块还具有广泛的非弹性非牛顿模型。许多模型都是通用的,用于描述剪切变薄和剪切增厚。对于更具体的应用,有一些用于粘塑料和触变流体的模型。胶体悬浮液可能表现出剪切增厚的行为,其中粘度随着剪切速率大大增加。其他悬浮液可能是剪切变薄的,例如糖浆和番茄酱,粘度随着剪切速率降低。触变流体也具有时间依赖性,其中粘度随剪切速率的持续时间降低。描述这些流体的模型都是无弹性的,但它们描述了高度非牛顿的行为。

一个comsol模型,说明了用剪切的流体涂层插槽涂层的过程。 插槽模型涂层的模型用剪切的液体。注射速度和模具的速度对于获得均匀厚度的涂层非常重要。

多相流模型

为了在模拟涂料,游离表面和模具填充时对液体 - 空气界面进行建模,聚合物流量模块包括基于表面跟踪方法的三种不同的分离多相流模型:级别设置,,,,相位场,和移动网格方法。

灰色模具的模型在三个不同的时间填充了浅蓝色的橡胶溶液,其中最右的模型最多。 熔融橡胶溶液的模具填充。

跨相界面的流体特性的新平均选项

当两相流量模拟中的密度和/或粘度比很大时,在整个相位界面上使用体积平均流体特性可能会导致过度涂抹。在某些情况下,锐化流体特性的过渡区,或将其置换为两个阶段之一,可以提高准确性和/或收敛性。在5.6版中,可以将平滑的重量功能和谐波音量平均值用于密度和粘度。对于粘度,还可以作为选项提供质量平均和谐波质量平均。

1D图,蓝色线的平均值,绿色的重质功能,谐波量平均值的红色,质量平均值的绿松石和谐波质量平均值的洋红色。 在空气水接口上平均粘度的不同选项。

相位字段和级别设置模型的设置更容易

级别设置相位场接口已重组:两个初始值现在默认添加节点,并且先前使用的节点初始接口功能已删除。相反,初始接口自动放置在两个之间的边界初始值具有不同初始阶段的节点。

comsol Multiphysics版本5.6 UI在图形窗口中显示了初始值,流体2和液滴分解模型的几何形状的设置。
comsol Multiphysics版本5.6 UI显示了初始值,流体2和3D液滴分解模型的设置,周围环境在图形窗口中反映在液滴中。

设置初始值,流体2特征。请注意初始接口不再需要功能。在相初始化学习步骤。

新教程模型

聚合物流模块配备了几个教程模型。


Carbopol是Lubrizol Advanced Materials,Inc。的注册商标。