Nouveautés du module Particle Tracing
Pour les utilisateurs du module Particle Tracing, la version 6.0 de COMSOL Multiphysics® apporte deux nouveaux tutoriels et de nombreuses améliorations de l'ergonomie, telles que l'option de transformation des coordonnées des particules chargées à partir d'un fichier, ainsi que des algorithmes plus rapides pour calculer la force de portance et de traînée dans les écoulements confinés en canal. Retrouvez les informations détaillées sur ces mises à jour ci-dessous.
Nouveaux tutoriels
Problème à trois corps
Le problème à trois corps consiste à calculer les positions et les vitesses de trois objets soumis à une attraction gravitationnelle mutuelle, avec des positions et des vitesses initiales données. Bien qu'il n'y ait pas de solution analytique générale et qu'un comportement chaotique puisse être solution, certaines conditions initiales sont connues pour répéter périodiquement la même configuration. Vous trouverez ci-dessous une animation de la solution périodique en huit du problème à trois corps, qui est considérée comme stable car le mouvement des particules reste périodique si les conditions initiales sont légèrement perturbées. Dans ce modèle, la force gravitationnelle est ajoutée comme une Interaction particule-particule. Vous pouvez télécharger le modèle à partir de la Bibliothèque d'Applications.
Fractionnement en flux pincé
Ce tutoriel utilise la méthode de fractionnement en flux pincé pour simuler la séparation des particules en fonction de leur taille. L'interface Ecoulement laminaire est d'abord utilisée pour calculer le champ de vitesse dans un microcanal. Ensuite, l'interface Suivi de particules pour écoulement fluide est utilisée pour calculer les trajectoires des particules injectées. Des histogrammes sont utilisés pour suivre la séparation des particules en fonction de leur taille et quantifier la gamme de tailles des particules à chaque sortie. Le modèle est à télécharger à partir de la Bibliothèque d'applications.
Noms simplifiés pour les couplages non locaux
Toutes les interfaces de suivi de particules définissent des couplages pour calculer la somme, la moyenne, le maximum ou le minimum d'une expression sur les particules d'un modèle. Dans la version 6.0 de COMSOL Multiphysics®, les noms de ces couplages ont été simplifiés pour faciliter leur utilisation. Vous pouvez trouver cette mise à jour dans le nouveau modèle Problème à trois corps et dans ces modèles et applications existants :
- Simulateur de chambre échangeuse de charge
- Cas de référence de vitesse de dérive d'ions
- Pompe turbomoléculaire quasi-2D
Par exemple, dans l'interface Suivi de particules mathématiques (pt), le tableau suivant répertorie les anciens et les nouveaux noms.
| Description du couplage | Ancien nom | Nouveau nom |
|---|---|---|
| Somme sur les particules | pt.ptop1(expr) | pt.sum(expr) |
| Somme sur toutes les particules | pt.ptop_all1(expr) | pt.sum_all(expr) |
| Moyenne sur les particules | pt.ptaveop1(expr) | pt.ave(expr) |
| Moyenne sur toutes les particules | pt.ptaveop_all1(expr) | pt.ave_all(expr) |
| Maximum sur les particules | pt.ptmaxop1(expr) | pt.max(expr) |
| Maximum sur toutes les particules | pt.ptmaxop_all1(expr) | pt.max_all(expr) |
| Minimum sur les particules | pt.ptminop1(expr) | pt.min(expr) |
| Minimum sur toutes les particules | pt.ptminop_all1(expr) | pt.min_all(expr) |
| Evaluer au maximum sur les particules | pt.ptmaxop1(expr, evalExpr) | pt.max(expr, evalExpr) |
| Evaluer au maximum sur toutes les particules | pt.ptmaxop_all1(expr, evalExpr) | pt.max_all(expr, evalExpr) |
| Evaluer au minimum sur les particules | pt.ptminop1(expr, evalExpr) | pt.min(expr, evalExpr) |
| Evaluer au minimum sur toutes les particules | pt.ptminop_all1(expr, evalExpr) | pt.min_all(expr, evalExpr) |
Les anciens noms continueront à fonctionner dans la version 6.0, il n'est donc pas nécessaire de mettre à jour les modèles existants.
Transformations lors du chargement des positions des particules à partir d'un fichier
Lorsque vous utilisez le noeud Emission à partir d'un fichier de données pour charger les positions initiales des particules à partir d'un fichier, vous pouvez désormais appliquer des Transformations aux coordonnées initiales. Vous pouvez utiliser toute combinaison de facteur d'échelle (mise à l'échelle), rotation et translation. Si la vitesse initiale des particules est également chargée à partir d'un fichier, vous pouvez si nécessaire appliquer la même rotation à la position et à la vitesse.
Recherche rapide des frontières pour la portance et la traînée induites aux parois
Dans l'interface Suivi de particules pour écoulement fluide, la force de portance, la force de traînée et la dispersion turbulente anisotrope pour les écoulements pariétaux sont désormais plus rapides à évaluer grâce à de nouvelles options permettant de configurer la recherche de la paroi la plus proche de chaque particule. Vous pouvez maintenant choisir entre le Point le plus proche (le comportement par défaut, et le seul comportement dans la version 5.6) ou des options plus rapides, Utiliser la tolérance et Avancée dans le composant connecté où vous pouvez spécifier le rayon de recherche maximum. Il s'agit d'une option utile pour le lancer de particules dans les conduites et les canaux avec des rapports d'aspect très élevés. Cette nouvelle fonctionnalité est illustrée dans le modèle tutoriel existant Dispersion de particules lourdes dans un écoulement turbulent dans un canal.
Accumulation de la dose due au bombardement ionique
Lorsque vous modélisez le passage d'ions énergétiques à travers la matière solide, vous pouvez désormais accumuler la dose absorbée et la dose équivalente dans le domaine au fur et à mesure du passage des ions dans le noeud Interactions particule-matière. Vous pouvez choisir de calculer la dose accumulée en sélectionnant n'importe quelle combinaison des cases à cocher Dose absorbée, Dose absorbée due aux pertes par ionisation, ou Dose absorbée due à l'arrêt nucléaire.
Transfert de chaleur entre les particules et le fluide environnant
Vous pouvez désormais calculer le transfert de chaleur entre les particules et le fluide environnant à l'aide de la nouvelle fonctionnalité Chaleur dissipée des particules. Les particules peuvent être utilisées comme source/puits de chaleur pour le fluide environnant. Pour utiliser cette fonctionnalité, vous devez cocher la case Calculer la température des particules dans l'interface Suivi de particules pour écoulement fluide et utiliser la fonctionnalité Pertes de chaleur par convection pour calculer le flux de chaleur des particules.
Refroidissement par convection de particules chaudes en décantation dans un fluide. Le graphique de surface montre la température dans le fluide due à la chaleur dissipée par les particules.