COMSOL Multiphysics^® 6.2 Release Highlights

Neuerungen im Microfluidics Module

Für Nutzer des Microfluidics Module führt COMSOL Multiphysics^® Version 6.2 eine Multiphysik-Kopplung Free and Porous Media Flow, Darcy zur Modellierung der Strömung in verbundenen porösen und nicht-porösen Gebieten ein, sowie ein Interface Incompressible Potential Flow zur Initialisierung laminarer Strömungsmodelle oder zur Durchführung schneller Simulationen der Strömung in Hele-Shaw-Zellen. Im Folgenden erfahren Sie mehr über diese Updates.

Strömung in verbundenen porösen und nicht-porösen Gebieten

Ein neues Multiphysik-Interface für freie Strömung und Strömung in porösen Medien, Free and Porous Media Flow, Darcy, ermöglicht die Verbindung von laminaren Strömungen in nicht-porösen Gebieten mit Strömungen in porösen Gebieten, die durch das Darcy-Gesetz modelliert werden. Diese Funktionalität ermöglicht die Modellierung von Strömungen in Anwendungen wie biologischem Gewebe, mikroskaliger Filtration, elektrochemischen Zellen und Versickerung. Die Randbedingungen für freie Strömungen, No slip, Continuous tangential velocity, Beavers-Joseph, Beavers-Joseph-Saffman und Viscous slip, können an der Grenze zwischen den nicht-porösen und den porösen Gebieten angewendet werden. Das zuvor verfügbare Interface Free and Porous Media Flow wurde in Free and Porous Media Flow, Brinkman umbenannt.

Die Strömung aus drei Rohren mit unterschiedlichen Durchflussraten homogenisiert sich in einem porösen Filter und tritt durch eine konvergierende Düse in einen quadratischen Kanal aus.

Strömungsinitialisierung und Hele-Shaw-Strömung

Ein neues Interface, Incompressible Potential Flow, wurde dem Zweig Fluid Flow unter dem Abschnitt Potential Flow hinzugefügt. Strömungen, die gleichzeitig quellenfrei und rotationsfrei sind, können als inkompressible Potentialströmung dargestellt werden. In vielen Szenarien liefert dieser Ansatz genaue Näherungen, die sich schnell lösen lassen. Dieses Interface kann auch verwendet werden, um Anfangswerte für komplexere Strömungsmodelle zu ermitteln, die Rotationseffekte beinhalten. Darüber hinaus kann die Potentialströmung verwendet werden, um die Kriechströmung zwischen parallelen Platten zu modellieren, wie zum Beispiel in Hele-Shaw-Zellen.

Strömung in einer Hele-Shaw-Zelle, wobei die in der oberen Abbildung gezeigte Lösung mit dem Interface Incompressible Potential Flow und die in der unteren Abbildung gezeigte Lösung mit dem Interface Creeping Flow erzielt wurde. Die Simulation der Potentialströmung war in 18 Sekunden abgeschlossen, während die Simulation der Kriechströmung 25 Minuten dauerte.