Microfluidics Module
Neue Anwendung: „Inkjet Design“
Das Tintenstrahlverfahren wurde ursprünglich für Drucker entwickelt, inzwischen wird es aber auch in den Biowissenschaften und der Mikroelektronik angewendet. Mit Simulationen kann die Flüssigkeitsströmung genau untersucht und die Konstruktion von Tintenstrahlgeräten für bestimmte Anwendungen optimiert werden.
Die Anwendung ermöglicht Ihnen, die Form und den Betrieb einer Tintenstrahldüse entsprechend der gewünschten Tröpfchengröße anzupassen. Die Tröpfchengröße hängt vom Kontaktwinkel, von der Oberflächenspannung, der Viskosität und der Dichte der aufgebrachten Tinte ab. Sie können auch ermitteln, ob sich aus dem ausgestoßenen Injektionsvolumen mehrere Tröpfchen bilden, die dann auf dem Substrat einen einzelnen Tropfen bilden.
Die Fluidströmung wird unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung mit den Navier-Stokes-Gleichungen für inkompressible Fluide modelliert, wobei die Fluidgrenzfläche mit der Level-Set-Methode bestimmt wird.
Der Ablösungsprozess der Tröpfchen bei einer Tintenstrahl-Simulation. Das Diagramm zeigt das Injektions-Impuls-Profil (1D) und die Entwicklung der Tröpfchengröße über die Zeit (2D, 3D).
Neues Interface für mehrphasige Strömungen: Three-Phase Flow, Phase Field
Mit dem neuen Interface Drei-Phasen-Strömungs, Phasenfeld können Sie die Strömung und Wechselwirkung von drei verschiedenen nicht vermischbaren Fluiden modellieren, wenn Sie die genauen Positionen der Grenzflächen, die die Fluide voneinander trennen, ermitteln müssen. Das zu untersuchende Phänomen wird auch als separierte Strömung mit Oberflächenpositionsbestimmung bezeichnet. Die Fluid-Fluid-Grenzflächen werden mit einer Formel für ternäre Phasenfelder bestimmt. Mit der Formel werden Fluiddichten- und Fluidviskositätsunterschiede berücksichtigt und die Effekte der Oberflächenspannung einbezogen. Die Phasenfeldmethode kann auf sich bewegende Berührungslinien an Hafträndern angewendet werden.
Die vordefinierte Drei-Phasen-Strömung-Multiphysik-Kopplung kombiniert ein Laminare Strömung-Interface mit einem Ternäres Phasenfeld-Interface. Die Bewegung der Flüssigkeits-Flüssigkeits-Grenzflächen wird durch die Minimierung der ungebundenen Energie bestimmt.
Es stehen Bibliotheken für die Spannungskoeffizienten von Flüssigkeits-Flüssigkeits-Grenzflächen und Flüssigkeits-Gas-Grenzflächen zur Verfügung. Sie können mit der Funktion Befeuchtete Wand Kontaktwinkel für Fluidpaare an Festkörperoberflächen festlegen.
Mit dem Interface Drei-Phasen-Strömungs, Phasenfeld simulierte Strömung zwischen einem Gas und zwei Flüssigkeiten.
Neues Mathematik-Interface: Ternäres Phasenfeld
Das Interface „Ternäres Phasenfeld“ ist ein eigenständiges Mathematik-Interface. Mit dem Interface werden im CFD Module und Microfluidics Module sich bewegende Grenzflächen zwischen drei nicht vermischbaren Phasen bestimmt.
