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COMSOL Multiphysics® 6.2 Release Highlights

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Neuerungen im Porous Media Flow Module

Für Nutzer des Porous Media Flow Module führt COMSOL Multiphysics® Version 6.2 zwei neue Interfaces, Moisture Transport in Solids und Phase Transport in Free and Porous Media Flow, sowie neue Multiphysik-Kopplungen zwischen Strömungen in porösen Medien und freien Strömungen ein. Hier erfahren Sie mehr über diese und weitere Updates.

Feuchtigkeitstransport in Festkörpern

In porösen Festkörpern liegt die Feuchtigkeit entweder als Dampf oder als flüssiges Wasser vor, und der Feuchtigkeitstransport kann durch Konvektion oder Diffusion erfolgen. Das neue Interface Moisture Transport in Solids kann verwendet werden, um den Dampf- und Flüssigkeitstransport in verformbaren Körpern zu modellieren, die zum Beispiel starken Rotationen unterliegen, schwellen oder schrumpfen. Sie können sich dieses Interface in dem neuen Tutorial-Modell Moisture Transport in a Paperboard Roll ansehen.

Ein Holz-Beton-Verbund-Bodenmodell, das die Feuchtigkeitsaufnahme durch die verschiedenen Materialien zeigt.
Feuchtigkeitsabsorption in einer Holz-Beton-Verbunddecke. Die Luft und der Beton haben einen anderen Feuchtigkeitsgehalt als die darunter liegenden Holzschichten, und der Feuchtigkeitstransport führt zum Aufquellen.

Neues Multiphysik-Interface Unsaturated Poroelasticity

Ein neues Multiphysik-Interface, Unsaturated Poroelasticity, fügt, sobald es ausgewählt ist, die Interfaces Solid Mechanics und Moisture Transport in Solids und die Multiphysik-Kopplung Unsaturated Poroelasticity zum Modellbaum hinzu. Sie können sich dieses neue Multiphysik-Interface in dem neuen Tutorial-Modell Moisture Transport in a Paperboard Roll ansehen. Für diese Funktion ist das Structural Mechanics Module erforderlich.

Ein Papprollenmodell, das die Verteilung der relativen Feuchtigkeit und die Verformung des Materials zeigt.
Relative Feuchtigkeitsverteilung und Verformung in einer Papprolle, aus dem neuen Tutorial-Modell Moisture Transport in a Paperboard Roll.

Biphasische Poroelastizität

Die Multiphysik-Kopplung Poroelasticity wurde um eine neue Modelloption Biphasic ergänzt. Diese neue Option eignet sich für die Modellierung der Kopplung zwischen Fluidströmung und großen Verformungen in Hydrogelen und weichem biologischem Gewebe.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt die hervorgehobene Multiphysik-Kopplung Poroelasticity, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Modell eines poroelastischen Gewebes im Grafikfenster.
Porendruck und interstitielle Fluidströmung (blaue Pfeile) in einem weichen poroelastischen Gewebe als Ergebnis des Eindrückens einer starren, undurchlässigen Kugel.

Neue Dual-Permeability-Features

Zwei neue Funktionen Dual Permeability Medium und Unsaturated Dual Permeability Medium stehen in den Interfaces Darcy's Law und Richards' Equation zur Verfügung. Diese Funktionen ermöglichen die Modellierung von gesättigten oder ungesättigten Fluidströmungen im Rahmen eines Dual-Permeability-Ansatzes, bei dem zwei unterschiedliche und miteinander verbundene poröse Systeme vorhanden sind. Dieser Ansatz kann auf Fälle angewendet werden, in denen beide porösen Systeme vollständig gesättigt sind und unterschiedliche Durchlässigkeiten aufweisen. Die neuen Funktionen sind in dem neuen Tutorial-Modell Furrow Irrigation — Dual Permeability zu sehen.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt das hervorgehobene Feature Unsaturated Dual Permeability Medium, das entsprechende Einstellungsfenster und das Modell Furchenbewässerung - Dual Permeability im Grafikfenster.
Das neue Tutorial-Modell Furrow Irrigation — Dual Permeability, das die effektive Sättigung in den Makro- und Mikroporen des ungesättigten Bodens während der Bewässerung zeigt.

Neues Dual-Porosity-Feature

Die Interfaces Darcy's Law und Richards' Equation wurden um eine neue Funktion Dual Porosity Medium erweitert. Sie kann verwendet werden, um gesättigte Fluidströmungen zu modellieren, die in miteinander verbundenen, unterschiedlich porösen Systemen auftreten, zum Beispiel wenn ein poröses System deutlich größere Poren (Makroporen) und das andere kleinere Poren (Mikroporen) aufweist. Diese neue Funktion wird in dem neuen Tutorial-Modell Seawater Intrusion in a Coastal Aquifer verwendet.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt die hervorgehobene Funktion Dual Porosity Medium, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Küstenaquifer-Modell im Grafikfenster.
Salzkonzentration in einem Küstenaquifer mit doppelter Porosität, dargestellt in dem neuen Tutorial-Modell Seawater Intrusion in a Coastal Aquifer.

Neue Interfaces für gekoppelte freie Strömung und Strömung in porösen Medien

Ein neues Multiphysik-Interface, Free and Porous Media Flow, Darcy, fügt dem Modellbaum die Interfaces Darcy's Law und Laminar Flow sowie eine neue Multiphysik-Kopplung Free and Porous Media Flow Coupling hinzu. Dieses Multiphysik-Interface kann zusammen mit dem Interface Phase Transport in Free and Porous Media Flow verwendet werden, um den Mehrphasentransport in freier Strömung und Strömung in porösen Medien nahtlos zu modellieren.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den hervorgehobenen Multiphysik-Kopplungsknoten Free and Porous Media Flow Coupling, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Mehrphasen-Kanalströmungsmodell im Grafikfenster.
Mehrphasige Kanalströmung mit einer zweiten Phase, die durch ein angrenzendes poröses Gebiet eintritt.

Neue Optionen für die Definition der Dichte

In den Interfaces Darcy's Law und Richards' Equation sind im Unterknoten Fluid der Funktionen Porous Medium und Unsaturated Porous Medium zwei neue Optionen Fluid type verfügbar. Die Optionen Incompressible und Compressible, linearized wurden hinzugefügt, und die bisherige Standardoption Gas/Liquid wurde in Compressible umbenannt, um die für das Fluid verwendete Zustandsgleichung besser zu beschreiben.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche mit dem hervorgehobenen Knoten Fluid, dem entsprechenden Einstellungsfenster und einem Auftriebsströmungsmodell im Grafikfenster.
Neue Optionen für die Definition der Fluiddichte sind in einem Dropdown-Menü verfügbar. Dargestellt im Tutorial-Modell Buoyancy Flow with Darcy's Law — The Elder Problem.

Zusätzliche Geschwindigkeitsbeiträge

Ein neuer Unterknoten Contributing Velocity ist für die Funktionen Porous Medium, Unsaturated Porous Medium und Dual Porosity Medium innerhalb der Interfaces Darcy's Law und Richards' Equation verfügbar. Diese neue Funktion ermöglicht es, externe Geschwindigkeitsbeiträge zur Darcy-Geschwindigkeit hinzuzufügen, die zum Beispiel durch die Konzentrationsgradienten von gelösten Stoffen bei Flüssigkeitsströmungen oder durch Knudsen-Diffusion bei Gasströmungen entstehen können.

Die COMSOL Multiphysics-Benutzeroberfläche zeigt den hervorgehobenen Knoten Contributing Velocity, das entsprechende Einstellungsfenster und das Modell Modeling Groundwater Contamination im Grafikfenster.
Grundwasserkontamination, wobei die Grundwasserströmung in einem Aquifer auf eine konstante Geschwindigkeit eingestellt ist, dargestellt im neuen Tutorial-Modell Modellierung der Grundwasserkontamination.

Wärme- und Feuchtigkeitstransport in anisotropen porösen Medien

Die Materialeigenschaften für die Dampfpermeabilität und die Feuchtigkeitsdiffusivität von Baumaterialien unterstützen jetzt anisotrope Eigenschaften. Es kann besonders nützlich sein, mehrere Schichten mit unterschiedlichen Materialeigenschaften als ein einzelnes homogenes Gebiet zu modellieren, wie in dem neuen Tutorial-Modell Anisotropic Hygroscopic Porous Medium gezeigt.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit einem hervorgehobenen Knoten Material, das entsprechende Einstellungsfenster, das geöffnete Matrix-Kontextmenü Diffusion Coefficient und eine 2D-Darstellung der relativen Luftfeuchtigkeit für das effektive Anisotropiemodell im Grafikfenster.
Die Definition von anisotropen Materialeigenschaften, angewandt auf einen Diffusionskoeffizienten.

Neue Option für die Auswahl von Wetterstationen

Im Knoten Ambient Properties wurde eine neue Option Around location hinzugefügt, mit der Sie eine Wetterstation anhand von GPS-Koordinaten auswählen können. Sobald Sie den Breiten- und Längengrad eines bestimmten Ortes angegeben haben, zeigt die Funktion die 100 nächstgelegenen Wetterstationen unter Verwendung der Haversinus-Formel an. Dies vereinfacht die Auswahl der nächstgelegenen Wetterstation, wenn ein Standort nicht exakt mit einer vorhandenen Station übereinstimmt.

Thin Moisture Barrier auf äußeren Rändern

Die Funktion Thin Moisture Barrier in den Interfaces Moisture Transport wurde erweitert, so dass sie auch für äußere Ränder anwendbar ist. Typische Anwendungen für diese Funktion sind äußere Dampfsperren oder Beschichtungen.

Neues Tutorial-Modell

COMSOL Multiphysics® Version 6.2 enthält ein neues Tutorial-Modell für das Porous Media Flow Module.

Moisture Transport in a Paperboard Roll

Ein Papprollenmodell, das die relative Feuchtigkeitsverteilung und die Verformung des Materials zeigt.
Relative Feuchtigkeitsverteilung und Verformung in einer Papprolle.

Application Library Titel:
paperboard_roll
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