Polymer Flow Module Updates

Für Nutzer des Polymer Flow Module führt COMSOL Multiphysics® Version 6.1 Materialien für Mehrphasenströmungs-Kopplungen, inelastische nicht-Newtonsche Materialeigenschaftsgruppen und nicht-isotherme viskoelastische Strömungssimulationen ein. Hier erfahren Sie mehr über diese Updates.

Mehrphasige Materialien für Mehrphasenströmungs-Kopplungen

Die Multiphysik-Kopplungen Two-Phase Flow, Level Set, Two-Phase Flow, Phase Field, und Three-Phase Flow, Phase Field haben eine neue Option, um die effektiven Materialeigenschaften von einem Multiphase Material Knoten mit eingebauten Mischregeln zu erhalten. Dies ist besonders effizient, wenn Sie diese multiphysikalischen Interfaces mit anderen physikalischen Methoden wie Wärmetransport oder Elektrostatik koppeln, da das mehrphasige Material geeignete Mischungsregeln für nicht-flüssige Materialeigenschaften verwendet. In früheren Versionen mussten Sie dafür benutzerdefinierte Ausdrücke auf der Grundlage des Volumenanteils jeder flüssigen Phase formulieren, um die in jedem physikalischen Interface verwendeten effektiven Materialeigenschaften zu berechnen. Die bestehenden Modelle 2D Non-Newtonian Slot Die Coating und Rubber Injection Molding sind Beispiele für diese neue Funktion.


Eine Simulation der Gummiinjektion in eine Form. Die nicht-isotherme Zweiphasenströmung wird mit der Aushärtungskinetik gekoppelt.


Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit dem hervorgehobenen Knoten Multiphase Material, das entsprechende Einstellungen-Fenster und ein 3D-Modell im Grafikfenster.
Die Tabelle Mixing rule zur Berechnung der effektiven Materialeigenschaften für ein Modell mit zweiphasiger nicht-isothermer Strömung. Die Materialeigenschaften sind temperatur- und umwandlungsabhängig.

Inelastische nicht-Newtonsche Materialeigenschaftsgruppen

Für die meisten der inelastischen nicht-Newtonschen Modelle, die im Polymer Flow Module verfügbar sind, wurden spezielle Materialeigenschaftsgruppen hinzugefügt. Jede Materialeigenschaftsgruppe enthält alle notwendigen Materialparameter und den Ausdruck für die scheinbare Viskosität. Sie übernimmt die Scherrate aus einem Fluid Flow Interface, um die dynamische Viskosität für das Fluid mit Hilfe einer Synchronisationsregel zu definieren. So kann ein inelastisches nicht-Newtonsches Modell direkt ausgewählt werden, indem die entsprechende Material Properties Gruppe als Unterknoten zu einem Materialknoten hinzugefügt wird. Sie können diese neue Funktion in den folgenden Modellen sehen:

Die COMSOL Multiphysics-Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit einem hervorgehobenen Knoten Phase, das entsprechende Einstellungen-Fenster und das Modell Rubber Injection Molding im Grafikfenster.
Einstellungen für den Knoten Phase. Beachten Sie, dass das nicht-Newtonsche Modell direkt im Knoten Materials ausgewählt wird.


Einrichten eines Materials durch Hinzufügen einer Power Law Materialeigenschaftsgruppe für das Verhalten eines Power-Law Fluids in einem Mixer-Modell.

Nicht-isotherme viskoelastische Strömung

Der Knoten Fluid Properties im Interface Viscoelastic Flow enthält jetzt die Option, die Temperaturabhängigkeit der Materialeigenschaften mit Hilfe einer Reihe von vordefinierten thermischen Funktionen zu definieren.

Die neue Multiphysik-Kopplung Nonisothermal Flow kann verwendet werden, um die Interfaces Viscoelastic Flow und Heat Transfer in Fluids zu koppeln. Die Wärmequelle, die der Erwärmung durch irreversible Verluste entspricht, wird berücksichtigt, wenn das Kontrollkästchen Include irreversible losses aktiviert ist. Das neue Interface Nonisothermal Flow, Viscoelastic Flow umfasst die Interfaces Viscoelastic Flow und Heat Transfer in Fluids sowie die Multiphysik-Kopplung Nonisothermal Flow.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit dem hervorgehobenen Knoten Fluid Properties, das entsprechende Einstellungen-Fenster und ein Formmodell im Grafikfenster.
Temperaturverteilung während der nicht-isothermen Strömung der viskoelastischen Strömung in der Form.

Verbesserungen des Level Set Interfaces

Im Interface Level Set kann eine neue Funktion Porous Medium mit der Definition der Porosität im Knoten Porous Material verknüpft werden. Das Multiphysik-Interface Brinkman Equations, Two-Phase Flow, Level Set und das neue Interface Level Set in Porous Media enthalten diese neue Funktion standardmäßig. Sehen Sie sich diese Verbesserung in dem neuen Modell Resin Transfer Molding of a Wind Turbine Blade an.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit dem hervorgehobenen Knoten Level Set Model, das entsprechende Einstellungen-Fenster und die Windturbinenblatt-Modelle im Grafikfenster.
Das neue Feature Porous Medium für das Interface Level Set in Porous Media.

Neue Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics® Version 6.1 enthält ein neues Tutorial-Modell für das Polymer Flow Module.