COMSOL Multiphysics^® 6.1 Release Highlights

Particle Tracing Module Updates

Für Nutzer des Particle Tracing Module bietet COMSOL Multiphysics^® Version 6.1 Verbesserungen bei der Generierung von Pseudozufallszahlen und beim Sampling aus einer thermischen Geschwindigkeitsverteilung, sowie zwei neue Tutorial-Modelle. Erfahren Sie unten mehr über diese Updates.

Verbesserte Generierung von Pseudozufallszahlen

Das Particle Tracing Module enthält eine Vielzahl von Funktionen, die auf der Generierung von Pseudozufallszahlen (PRNG) beruhen, wie zum Beispiel:

• Monte-Carlo-Modellierung von Kollisionen zwischen Modellteilchen und Molekülen eines Hintergrundgases
• Brownsche Bewegung von kleinen Teilchen in einem Fluid
• Teilchenbewegung in einem turbulenten Fluid
• Randbedingungen, die eine diffuse oder isotrope Reflexion von Teilchen verursachen
• Emission von Sekundärteilchen mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit
• Konditionale Teilchen-Wand-Interaktionen

Die in diesen Beispielen verwendeten Methoden zur Generierung von Pseudozufallszahlen wurden verbessert und sind weniger anfällig für Korrelationen zwischen Zufallszahlen, die idealerweise unkorreliert sein sollten. Dazu gehört auch, dass unerwünschte Korrelationen zwischen zufälligen Kräften, die auf verschiedene Teilchen wirken, zwischen verschiedenen Komponenten bestimmter zufälliger Kräfte und zwischen verschiedenen physikalischen Merkmalen oder verschiedenen Instanzen desselben Merkmals verhindert werden. Sie können sich einige dieser Verbesserungen in dem neuen Modell Multipactor Saturation sowie in den folgenden bestehenden Modellen ansehen:

• ion_drift_velocity_benchmark
• ion_funnel
• ion_range_benchmark
• planar_diode
• flow_channel_turbulent_dispersion
• pipe_elbow_erosion
• brownian_motion
• turbomolecular_pump
• turbomolecular\ pump_quasi_2d
• s_-_bend_benchmark (benötigt das Molecular Flow Module)
• rf_coupler (benötigt das Molecular Flow Module)
• charge_exchange_cell (benötigt das Molecular Flow Module)

Das Modell Molecular Flow Through an RF Coupler verwendet Pseudozufallszahlengenerierung um die Geschwindigkeit von Teilchen zu bestimmen, die auf die Wand der Geometrie treffen.

Verbessertes Sampling aus Thermischen Geschwindigkeitsverteilungen

Für Teilchen, die an einer Oberfläche freigesetzt oder reflektiert werden, enthält das Particle Tracing Module mehrere Funktionen, die die Teilchengeschwindigkeit aus einer auf der Temperatur basierenden Verteilung ermitteln. Dazu gehören das Teilchenfreisetzungs-Feature Thermionic Emission im Charged Particle Tracing Interface, die Geschwindigkeitsverteilung Thermal für den Knoten Inlet und die Randbedingung Thermal Reemission. Die Art und Weise, wie diese Funktionen die Werte der Teilchengeschwindigkeit aus thermischen Verteilungen bestimmen, ist jetzt genauer. Diese Verbesserung zeigt sich bei der Berechnung von Statistiken für Teilchen am unteren und oberen Ende der Verteilung, wenn die Stichprobe groß ist.

Darüber hinaus ist ein neuer Geschwindigkeitsverteilungstyp Thermal für das Attribut Secondary Emission der Features Wall und Axial Symmetry verfügbar. Damit können Sekundärteilchen aus der thermischen Geschwindigkeitsverteilung ermittelt werden, wenn aktive Teilchen auf eine Wand treffen. Sehen Sie sich diese Updates in dem neuen Modell Multipactor Saturation und den folgenden bestehenden Modellen an:

• planar_diode
• turbomolecular_pump
• turbomolecular\ pump_quasi_2d
• s_-_bend_benchmark (benötigt das Molecular Flow Module)
• rf_coupler (benötigt das Molecular Flow Module)

Das Modell Turbomolecular Pump verwendet eine thermische Geschwindigkeitsverteilung an Einlässen und Wänden, um die Wahrscheinlichkeit der Übertragung von Molekülen durch die Rotorblätter der Pumpe vorherzusagen.

Neue Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics^® Version 6.1 enthält zwei neue Tutorial-Modelle für das Particle Tracing Module.

Multipactor Saturation

Dieses Modell zeigt, wie man bidirektional gekoppelte Teilchenfeldinteraktionen im Zeitbereich mit Hilfe des Charged Particle Tracing Interface modellieren kann. Die Ergebnisse zeigen die Bahnen der Elektronen während der Multiplikation, eingefärbt nach ihrer kinetischen Energie. Der Slice Plot im Hintergrund zeigt die Raumladungsdichte. Die Elektronen werden durch das RF-Signal zwischen der linken und rechten Wand hin und her getrieben.

Application Library Titel:
multipactor_saturation
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Cascade Impactor

Dieses Modell eines Kaskadenimpaktors demonstriert die Trägheitsabscheidung von Teilchen unterschiedlicher Größe in einem Fluid mit Hilfe des Particle Tracing for Fluid Flow Interface. Die Ergebnisse zeigen die Luftgeschwindigkeit und die Teilchenbahnen, die auf den Querschnittsflächen visualisiert werden.

Application Library Titel:
cascade_impactor
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