Sehen Sie, wie die Multiphysik-Simulation in Forschung und Entwicklung eingesetzt wird
Ingenieure, Forscher und Wissenschaftler aus allen Branchen nutzen die Multiphysik-Simulation, um innovative Produktdesigns und -prozesse zu erforschen und zu entwickeln. Lassen Sie sich von Fachbeiträgen und Vorträgen inspirieren, die sie auf der COMSOL Conference präsentiert haben. Durchsuchen Sie die untenstehende Auswahl, verwenden Sie die Schnellsuche, um eine bestimmte Präsentation zu finden, oder filtern Sie nach einem bestimmten Anwendungsbereich.
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对液流电池双极板流场结构进行优化，是提升电池电化学性能、降低泵功率损耗，并进一步改善系统工作稳定性与循环寿命的关键路径之一。本文聚焦于半电池构型，采用拓扑优化方法开展新型流场结构的设计研究。图1展示了DES基钒铁液流电池半电池模型，该模型包含多孔电极区域、入口域与出口域，其中多孔电极被设定为拓扑优化的设计域。在COMSOL Multiphysics® 中建立了相应的拓扑优化数学模型，采用立方体网格进行离散化处理。基于变密度法构建拓扑优化数值模型，初始化设计变量?，并明确目标函数与约束条件。通过有限元法求解控制方程，结合伴随法进行灵敏度分析，并采用移动渐近线法（MMA ... Mehr lesen
本研究基于COMSOL Multiphysics多物理场仿真平台，利用等离子体模块构建了等尺寸二维自洽流体模型，结合实验深入探究了辅助脉冲电压（APV）对大气压等离子体射流（APPJ）中电离波传播动力学特性的调控机理。仿真工作复现并深入了先前实验研究的关键发现，模型模拟了在辅助电极（AE）上施加不同幅值的APV时，电离波传播路径上的电势分布、电子/离子密度、电场强度及电子温度的时空演化过程。计算结果表明，电离波的产生影响了管外电势的产生与再分布，同时外加APV通过显著改变电离波前端的电势分布，从而有效调控其传播行为。模型与实验证明 ... Mehr lesen
为了探究新型环保气体中流注的产生机理和发展过程，为局部放电的光学检测和可靠诊断提供理论基础，通过 COMSOL 仿真直流电压下 C4F7N/CO2 混合气体中针板模型一次流注到 二次流注的放电过程，将电子和离子的产生与运动通过连续性方程进行表示，获得流注发展过程中电场的变化规律和光通量的密度分布。仿真结果表明，当一次流注头部靠近阴极时，光通量将呈指数增长；随后空间电荷将迅速地重新分配，阴极处的电子将通过流注通道进入阳极，一次流注的等离子体鞘层被破坏，流注体内部的电场上升；随着通道的导电性降低，电荷重新分配结束，二次流注开始向阴极发展。二次流注与一次流注相比 ... Mehr lesen
共振声混合是利用振动频率在60Hz左右、振动加速度不超过100G的垂直振动使被混物料产生全场混合效应，被认为是“含能材料领域的颠覆性技术”。然而，该技术是一项基于多物理场耦合的新型混合技术手段，其混合机理仍然不够完善。本文以呈现幂律非牛顿流体特性的复合含能材料为研究对象，利用COMSOL软件开展流-固-声多物理场耦合的数值仿真研究，模拟流体的混合过程，依据不同类型的混合方式计算流场的等效参数，构建声源模型，提出一种基于双向-流固耦合的多阶段混合声场表征方法，计算声辐射力，明确声对于幂律非牛顿流体共振声混合的强化作用。结果表明 ... Mehr lesen
在干法刻蚀工艺中，刻蚀腔室内部可能存在带电尘埃颗粒，研究带电微粒在等离子体中的行为，以及带电微粒对等离子体的影响具有一定的实用价值。本研究引入层流、等离子体时间周期和流体流动颗粒追踪物理场，研究得出带负电的尘埃颗粒在RF等离子体中被限制在RF电极上方的等离子体鞘层区域，这与J. Beckers et.al研究的一致。 Mehr lesen
为深入探究材料属性对电弧等离子体热力学特性的影响，本研究以反应烧结碳化硅（RB-SiC）陶瓷为研究对象，基于 COMSOL Multiphysics 建立了耦合电流、磁场、层流及流体传热的磁流体动力学模型，并与304不锈钢进行对比分析。该模型综合考虑了电流、磁场与流场之间的能量转换，以及等离子体对电极与工件的热量传递，能够较为准确地描述电弧等离子体特性。结果表明，相较于304不锈钢，RB-SiC 等离子体具有更高的温度和热通量，但由于其极高的导热系数，工件在击穿后能迅速达到热平衡，且最终温度显著低于不锈钢。同时，RB-SiC 的等离子体最高温度位置不随脉宽变化 ... Mehr lesen
在LNG储罐内常压低温（-162℃）环境条件下，下层液态天然气与上层甲烷等气体（BOG）处于气液两相平衡状态。当储罐泵井底部LNG低温泵需要检维修时，出于安全考虑，需要向泵井内先通入氮气以吹扫置换BOG气体，在后者低于一定浓度后方可打开泵井上方井盖进行吊装作业。本研究建立了LNG储罐泵井中氮气置换BOG的二维动态模型，模拟气液相界面上方气体流动、混合与传质传热现象，并耦合了甲烷/氮气混合气体热力学模型、高温差下浮力效应与LNG在相界面的气化量，对模型关键参数的影响进行数值分析，如氮气流量、气液相界面高度和吹扫气体出口位置等。模拟结果显示，当吹扫氮气温度为20℃，流速为0 ... Mehr lesen
本文旨在通过计算流体动力学（CFD）仿真，探究双塔风冷散热器风扇不同装配方式下的散热性能差异。研究以一款典型的双塔散热器为对象，利用 COMSOL Multiphysics 软件建立详细的仿真模型，对比两种主流风扇布局策略：即制造商推荐的“同侧同向吹风”配置，与创新提出的“两侧对向吹风”配置。 在仿真建模中，首先精确复刻了双塔散热器的几何结构，包括散热鳍片阵列、热管和底座，并对风扇的流体特性进行了简化处理，将其作为具有特定压-流曲线的边界条件，而非完整的几何模型，这极大地简化了计算量。模型中，空气被视为可压缩流体，遵循 Navier-Stokes 方程和能量守恒方程 ... Mehr lesen
本研究针对浸没式电池热管理系统在静置工况下的自然对流特性展开探讨。采用新型低黏度油液作为浸没介质，设计了典型的电池热管理单元和模组。基于电池产热模型，利用COMSOL Multiphysics建立了三维数值模型，耦合求解传热与流体流动方程，并结合Boussinesq假设描述自然对流效应。通过实验对比电池在空气及油液中的放电温升，验证了模型可靠性，仿真与实测结果差异小于1.5 ℃。结果表明，随着浸没液厚度增加，自然对流逐渐增强，液体最大流速超过2.5 mm/s。液层厚度为10 mm 时，电池平均温度下降1.4 ℃，但温差由1.27 ℃增至 3.14 ℃ ... Mehr lesen
电感耦合等离子体是一种将外部电源提供的能量经电感线圈以电磁场的形式耦合传递给等离子体以维持等离子体放电的技术。本文在原有电感耦合等离子体源的基础结构上，通过在放电腔室外放置若干个闭合铁氧体磁芯，将电感线圈绕制在磁芯上来达到改善性能的目的。在这项工作中，我们利用COMSOL在射频电源相对较低频率(400KHz)的情况下，对低气压(10Torr)氩气介质带有磁芯的圆柱形ICP进行了多物理场耦合仿真，其中包含电磁场、等离子体、流体场和温度场，得到了包括电子密度、电子温度、流场速度与背景气体温度等物理场分布。结果表明，在放电功率为400W左右时 ... Mehr lesen