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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氢能燃烧值高且无污染，被认为是人类社会摆脱对化石能源依赖的理想能源。目前氢能应用的主要瓶颈是氢存储。而氢存储的主要方式中，金属氢化物因其安全性高，循环性能好的优点，得到广泛的研究。但由于金属氢化物吸放氢反应的热效应、粉末床的传热和传质特性较差等问题，贮氢罐的吸放氢速率下降，成为限制应用的主要因素。最近十几年，贮氢罐吸放氢过程的数值模拟及相关模型得到广泛的研究。通过数值模拟方法可以优化设计贮氢罐，以期满足实际应用中的需求，同时节约设计成本。本文面对贮氢罐的实际指标(吸氢速率1.5 L min-1)，采用COMSOL软件中的多孔介质传热、地下流动以及数学模块 ... Mehr lesen
随着电动汽车和储能系统的迅速发展，高功率电池与超级电容器的散热问题愈发突出。传统空冷或常规液冷方式难以兼顾紧凑空间中的高效散热与低能耗需求，因此亟需新的液冷板设计理念。针对这一挑战，本文提出了一种基于拓扑优化的液冷板设计方法，通过结构生成与算法优化的耦合，实现散热能力与流动效率的协同提升。 在方法上，首先建立拓扑优化密度模型，将温度控制与流阻约束同时纳入目标函数。随后，引入多目标优化框架，以电池最高温度、温差及压降为核心指标，利用代理模型与 NSGA-II 算法对设计域进行迭代演化，从而生成具有复杂分支与仿生特征的流道结构。进一步结合动态 TOPSIS 决策方法 ... Mehr lesen
寒冷天气下，储罐中的液态苯酚可能因为温度降低而结冰（固化）。管道或阀门处的苯酚固化会造成化工生产中严重的安全隐患。当苯酚流动不畅会造成，化工装置因缺少物料而停车，给企业带来严重的经济损失。因此，评估储罐在寒冷天气下，何时苯酚会发生凝结，以及凝结的程度（厚度）和位置，对提升罐区的安全性能具有重要的工程价值。 设计部门需要从两个方面考虑：一个是苯酚加热的热水或蒸汽管道的直径。另一个是苯酚储罐外部的保温层厚度。在设计和建造苯酚储罐之前，希望对储罐工作状态进行数值模拟，从而为最终的工程设计提供参考。 考虑到苯酚密度，粘度和导热系数等因为温度而变化 ... Mehr lesen
宽波段 X 射线望远镜（Wide band X-ray Polarization and imaging Telescope, WXPT）是新一代空间卫星探测项目，其科学目标是通过宽波段X射线观测，揭示黑洞，中子星等致密天体的高能辐射机制和宇宙中的极端物理过程。其预计装配多种类探测器组合探测至 500keV能段，其科学目标是通过宽波段X射线观测，揭示致密天体的高能辐射机制和宇宙中的极端物理过程。超导边沿转变探测器（Transition edge sensor,TES）因其极为优异的能量分辨性能，成为WXTP项目在3-60keV能段探测的有力竞争者 ... Mehr lesen
芯粒（Chiplet）被认为是后摩尔时代持续提高芯片性能和集成度的主要技术路径，也是我高端芯片突破国外封锁的关键途径。可靠性评估是实现Chiplet高性能、高安全、高可靠发展的有效保障。 玻璃通孔（TGV）互连技术具有高频电学特征优异、成本低、工艺流程简单、机械稳定性强等应用优势，成为一种实现Chiplet集成的重要解决方案。传统方法通过切片与缺陷形貌观察来验证TGV的应力应变趋势，但该方法受制样机械应力影响且耗时长，降低了学术与产业协作效率。为了探索TGV在电-热-力多物理场作用下的可靠性规律，亟需一种高效、低成本的TGV应力和结构影响的仿真分析方法。 ... Mehr lesen
本研究利用COMSOL仿真分析了欧姆加热在瘦猪肉解冻中的应用，重点探究了不同电极材质、形式、厚度及施加的场强等参数对瘦猪肉解冻效果的影响。通过电磁场与热传导的耦合模型，以解冻速率和温度分布均匀性为指标，评估不同参数下的解冻效果。研究结果显示：（1）在镍、钛、铂和不锈钢四种常用金属电极材质中，不锈钢电极在欧姆解冻瘦猪肉中有较高的解冻速率，约1.5℃/min；（2）电极形式显著影响解冻效果。在板状、片状、孔板状和针状四种电极形式中， 1.5mm厚度板状电极在28V/cm场强下能够降低冻品边缘的温度，最高温度约为6.2℃，针状电极能够改善普通板状电极与食材接触不均匀的弊端 ... Mehr lesen
大直径区熔法（FZ）硅单晶（尤其是8英寸单晶）是制造绝缘栅双极晶体管（IGBT）和快恢复二极管（FRD）等高压器件的关键材料，但其生产受限于脊状断裂缺陷导致的晶体生长成品率低下。本研究以量产型8英寸(100)晶向与5英寸(111)晶向单晶为对象（后者用于研究体缺陷传播），探究8英寸区熔法硅单晶中夹杂物诱导的脊状断裂机制。通过扫描电子显微镜、能谱分析和机械化学抛光技术，我们识别出两种失效机制：表面源碳夹杂物（可能源自初始加热阶段石墨件磨损产生的碳化硅颗粒）会诱发孪晶形成，而体源微晶硅夹杂物则引发位错和裂纹。此外，我们建立了基于COMSOL的多物理场耦合数值模型 ... Mehr lesen
为了研究直流电缆系统的局放特征，我们团队在自研的高压直流±535kV电缆中间接头内部设置了人工缺陷，并在舟山进行了直流下的局部放电测量实验。本海报展示的是用于直流电压下电场计算的设置了人工缺陷的电缆接头的电热耦合仿真模型。 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
在电池包中，存在多个模组和电池串并联而会不断的积蓄热量，热量得不到及时的控制，导致电池组温度分布的不均匀性，引起电池寿命的减少和均衡性变差，同时电池安全也得不到保障，设计出高效且可靠的散热结构和方式尤为重要。 通过COMSOL Multiphysics 5.4软件中建立耦合的电池瞬态热模型，包括模型几何的构建，材料参数的导入以及网格剖分。电池的几何模型为原始几何模型，在COMSOL Multiphysics 5.4软件中的边界条设置均为默认，网格剖分采用物理场控制的四面体网格。在模型的输入部分主要为三块，分别为电池的发热功率随时间的变化曲线 ... Mehr lesen