COMSOL Multiphysics^® 6.4 Release Highlights

Für Nutzer des Pipe Flow Module bietet COMSOL Multiphysics^® Version 6.4 neue Features für Strömungssteuerung und -beschränkungen sowie erweiterte Möglichkeiten zur Simulation von Konzentrationsprofilen in Rohrnetzwerken und zur Verbindung von Rohrsystemen mit Volumengebieten. Weitere Informationen zu diesen Updates finden Sie unten.

Strömungssteuerung mit den Features Orifice, Control Valve und 3-Way Valve

Drei neue Features erweitern das Interface Pipe Flow für eine flexiblere Modellierung von Rohrleitungsnetzen. Das Feature Orifice erfasst Druckabfälle sowohl von scharfkantigen als auch von abgerundeten Öffnungen und bietet so eine präzise Darstellung von Durchflussbeschränkungen. Das Feature Control Valve simuliert einstellbare Ventile unter Verwendung von Verlustkoeffizienten oder branchenüblichen Durchflusskoeffizienten (Cv oder Kv). Das Feature 3-Way Valve unterstützt das Mischen und Umleiten von Strömungen in Netzwerken mit drei verbundenen Rohren sowie die Parametrisierung unter Verwendung von Verlustkoeffizienten oder Cv- oder Kv-Werten. Die Ventil-Features ermöglichen die Simulation einstellbarer Ventile mit unterschiedlichen Öffnungseigenschaften, wodurch eine Vielzahl von Ventiltypen dargestellt werden kann.

Eine Rohrleitungsnetzgeometrie mit einer Öffnung, einem Regelventil und einem Dreiwegeventil. Die Ergebnisse veranschaulichen die Geschwindigkeitsverteilung im gesamten Netz.

Neue Features Junction und Open Pipe End

Die Funktionen zur Simulation von Konzentrationsprofilen in Rohrleitungsnetzwerken wurden um zwei neue Features erweitert. Der Knoten Junction erfasst den Stoffaustausch an Verbindungsstücken mit drei oder mehr angeschlossenen Rohren. Der Knoten Open Pipe End verbindet ein Rohr mit externen Systemen wie Tanks oder Behältern mit einer bestimmten Konzentration. Beide Features unterstützen reversible Strömungen und passen die Randbedingungen automatisch an die Strömungsrichtung an, um realistischere und flexiblere Simulationen zu ermöglichen.

Ein Beispiel für ein Rohrnetzwerk mit einem Dreiwegeventil, das den Durchfluss über drei Zyklen abwechselnd nach links und rechts leitet. Das untere Rohr beinhaltet eine Reaktion. Die Plots zeigen den Stoffmengendurchfluss und die Geschwindigkeitsverteilung.

Multiphysik-Kopplung Pipe Connection, Diluted Species

Mit der neuen Multiphysik-Kopplung Pipe Connection, Diluted Species ist es nun wesentlich einfacher, Rohrsysteme mit Volumengebieten zu verbinden. Diese Kopplung verbindet 1D-Rohrsegmente, die mit dem Interface Diluted Species in Pipes modelliert wurden, mit Volumengebieten, die mit dem Interface Transport of Diluted Species modelliert wurden. Die Kopplung bietet eine genaue Darstellung des Stofftransports über Grenzen hinweg und unterstützt reversible Strömungen, wobei die Randbedingungen automatisch an die Strömungsrichtung angepasst werden.

Die turbulente reaktive Strömung in einem Becken kombiniert Strömung mit dem Transport verdünnter Stoffe. Mit den Features Pipe Connection und Pipe Connection, Diluted Species kann das Becken mit einem Rohrleitungsnetzwerk verbunden werden, wodurch sowohl das interne Becken als auch dessen Wechselwirkung mit vorgelagerten Rohrleitungssystemen analysiert werden kann.

Aktualisierte Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics^® Version 6.4 enthält ein aktualisiertes Tutorial-Modell für das Pipe Flow Module.

Borehole Heat Exchanger

Temperatur-Isosurfaces nach einem Jahr Betrieb um eine Anordnung von Bohrlochwärmetauschern (BHE), die für die Gewinnung von oberflächennaher geothermischer Energie verwendet werden. Aufgrund der enormen Unterschiede in den Größenordnungen der Bohrloch- und Rohrradien sowie der Tiefe werden die BHE mithilfe des Interfaces Nonisothermal Pipe Flow als Linien modelliert. Die BHE sind in ein geschichtetes Untergrundmodell eingebettet, wobei in einer der geologischen Schichten Grundwasser fließt.

Application Library Titel:
borehole_heat_exchanger_pipe_flow
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