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COMSOL Multiphysics® 6.4 Release Highlights

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Neuerungen im Porous Media Flow Module

Für Nutzer des Porous Media Flow Module bietet COMSOL Multiphysics® Version 6.4 ein neues Feature zur Festlegung der Periodizität zwischen zwei oder mehr Rändern, ein neues Permeabilitätsmodell sowie eine neue Option im Feature Free and Porous Media Flow Coupling, mit der ein Drucksprung über die Grenze zwischen freiem und porösem Medium berücksichtigt werden kann. Weitere Informationen zu diesen Updates finden Sie unten.

Periodic Condition

Die Interfaces Darcy's Law und Richards' Equation enthalten jetzt das neue Feature Periodic Condition, mit dem sich die Periodizität der Strömung zwischen zwei oder mehr Rändern festlegen lässt. Darüber hinaus ist es möglich, einen Druckunterschied zwischen Quell- und Zielrand zu erzeugen, indem entweder der Drucksprung direkt angegeben oder ein Massenstrom vorgegeben wird. Das Modell Estimating Permeability from Microscale Porous Structures veranschaulicht dieses neue Feature. Periodic Condition wird in der Regel verwendet, um repräsentative Volumenelemente zu modellieren und effektive Eigenschaften für die Verwendung in homogenisierten porösen Medien zu berechnen.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit dem hervorgehobenen Knoten Periodic Condition, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Modell eines porösen Mediums im Grafikfenster.
Das neue Feature Periodic Condition wird verwendet, um die Permeabilität eines porösen Mediums zu schätzen, das aus einer periodischen Anordnung von Kugeln besteht.

Permeabilitätsmodell Power Law

Für Reservoir- und Grundwassersimulationen kann das neue Permeabilitätsmodell Power law verwendet werden, um die nichtlineare Abhängigkeit zwischen Porosität und Permeabilität zu erfassen. Dieses Modell schätzt die Permeabilität als Funktion der Porosität unter Verwendung einer Potenzgesetzbeziehung. Testen Sie diese Funktionalität in den Tutorial-Modellen Estimating Permeability from Microscale Porous Structures und Seawater Intrusion in a Coastal Aquifer.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics mit dem Model Builder, in dem der Knoten Porous Matrix hervorgehoben ist, dem entsprechenden Einstellungsfenster und zwei Grafikfenstern.
Das Permeabilitätsmodell Power law schätzt die Permeabilität einer Kugelanordnung als Funktion der Porosität mithilfe der Funktion Least-Squares Fit.

Drucksprungoption für Free and Porous Media Flow Coupling

Free and Porous Media Flow Coupling verfügt über eine neue Option, um einen Drucksprung über die Grenze zwischen freiem und porösem Medium hinweg einzubeziehen. Damit lassen sich beispielsweise der osmotische Druck an einer semipermeablen Membran, die von einem porösen Abstandsmaterial gestützt wird, oder ein Drucksprung aufgrund des Kapillardrucks bei einer Mehrphasenströmung modellieren. Das Tutorial-Modell Reverse Osmosis Water Desalination veranschaulicht diese neue Option.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit dem hervorgehobenen Koppelungsknoten Free and Porous Media Flow, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Modell einer Entsalzungsanlage im Grafikfenster.
Das neue Kontrollkästchens Include pressure jump across free–porous boundary für Free and Porous Media Flow Coupling wird verwendet, um den osmotischen Druck an einer dünnen semipermeablen Membran in einer Entsalzungsanlage zu modellieren.

Neue Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics® Version 6.4 enthält die folgenden neuen Tutorial-Modelle für das Porous Media Flow Module.

Linear Biphasic Poroelasticity

Nebeneinander angeordnete Ergebnisvisualisierungen für ein lineares zweiphasiges Poroelastizitätsmodell.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung der Multiphysik-Kopplung Poroelasticity zur Simulation des linearen biphasischen poroviskoelastischen Verhaltens biologischer Gewebe. Es modelliert einen Torsionstest und einen Eindrücktest an zylindrischen Proben aus Gelenkknorpel. Für dieses Modell sind das Structural Mechanics Module oder das MEMS Module sowie das Nonlinear Structural Materials Module erforderlich.
Application Library Titel:
linear_biphasic_poroelasticity
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Large-Strain Poroviscoelastic Model of Brain Tissue

Ergebnisplots, die die Kompression in Rot und die Spannung in Blau für ein porös-viskoelastisches Gehirngewebemodell mit großer Dehnung darstellen.
Dieses Tutorial-Modell veranschaulicht das Aufsetzen eines vollständig gekoppelten poroviskoelastischen Modells biologischer Gewebe. Das Modell wird anhand einer Simulation eines zyklischen einachsigen Zug-Druckversuchs an menschlichem Hirngewebe evaluiert. Für dieses Modell ist das Structural Mechanics Module oder das MEMS Module erforderlich.
Application Library Titel:
brain_poroviscoelasticity
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Modeling an LFA Rapid Detection Test

Simulationsergebnisse, die den lateralen Fluss durch die Membranen eines Lateral-Flow-Assay-Tests darstellen.
Dieses Beispiel modelliert einen Lateral-Flow-Assay (LFA) zum Nachweis von Coronavirus-Antikörpern in einer 2D-Geometrie, wobei davon ausgegangen wird, dass die chemischen Spezies homogen über die Membrandicke verteilt sind.
Application Library Titel:
rapid_detection_test_2d
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