Particle Tracing Module

Zum Untersuchen der Interaktion zwischen Partikeln und Feldern

Particle Tracing Module

Partikel werden von einem Einspritzdüsensystem mit einem Kegelwinkel von 15 Grad in eine CVD-Kammer (Chemical Vapor Deposition) eingespritzt. Zu Beginn reicht die Trägheit der Partikel aus, um der ursprünglichen Bahnkurve zu folgen. Letzten Endes überwiegt jedoch die Widerstandskraft und die Partikel beginnen dem ausströmenden Gas zu folgen.

Erweiterung der Funktionalität der COMSOL-Umgebung um Partikeltrajektorien

Das Particle Tracing Module erweitert die Funktionalität der COMSOL-Umgebung um die Berechnung von Partikeltrajektorien in einem Fluid oder elektromagnetischen Feld. Berücksichtigt werden auch die Partikel-Partikel- und Partikel-Feld-Wechselwirkungen. Sie können jedes anwendungsspezifische Modul nahtlos mit dem Particle Tracing Module kombinieren und die Felder berechnen, die für die Partikelbewegung maßgeblich sind. Partikel haben entweder eine Masse oder sind massenlos. Die Bewegung wird anhand der Formulierungen von Newton, Lagrange oder Hamilton aus der klassischen Mechanik beschrieben. An den Wänden der Geometrie können Partikel mit Randbedingungen wie "Einfrieren", "Anhaften", "Rückprall", "Verschwinden" oder "Diffusive Streuung" versehen werden. Benutzerdefinierte Wandbedingungen können ebenfalls definiert werden, bei denen die Partikelgeschwindigkeit nach der Kollision in der Regel eine Funktion der Geschwindigkeit ankommender Partikel und des Normalenvektors der Wand ist. Einbeziehen lassen sich auch Sekundärpartikel, die freigesetzt werden, wenn ein ankommendes Partikel eine Wand berührt. Die Anzahl der Sekundärpartikel und deren Geschwindigkeitsverteilungsfunktion können Funktionen der Geschwindigkeit der Primärpartikel und der Wandgeometrie sein. Infolge eines beliebigen Ausdrucks oder einer Anhaftwahrscheinlichkeit können Partikel auch an der Wand anhaften. Um Größen wie Partikelmasse, Temperatur oder Drall zu berechnen, kann das Modell um zusätzliche abhängige Variablen erweitert werden.

Partikel können gleichmäßig, auf Basis des zugrunde liegenden Netzes, durch ein Gitter oder einen beliebigen Ausdruck auf Rändern und in Gebieten freigesetzt werden. Zur Verfügung steht eine große Auswahl vordefinierter Kräfte, mit denen speziell die Wechselwirkung zwischen Partikel und Feldern beschrieben wird. Mit einem geeigneten Ausdruck können weitere beliebige Kräfte beschrieben und hinzugefügt werden. Zusätzlich modellierbar ist nicht nur die bidirektionale Wechselwirkung zwischen Partikeln und Feldern (Partikel-Feld-Wechselwirkung), sondern auch die Wechselwirkung zwischen den Partikeln selbst (Partikel-Partikel-Wechselwirkung).

Modeling Inertial Focusing in Straight and Curved Microfluidic Channels

A Smooth Optical Surface in Minutes

Modeling of Laminar Flow Static Mixers

Particle Trajectories in a Laminar Static Mixer

Ideal Cloak

Einzel Lens

Ion Cyclotron Motion

Rotating galaxy

Luneburg Lens

Modeling Diffusion with the Particle Tracing Module