Nouveautés du module Microfluidics

Pour les utilisateurs du module Microfluidics, COMSOL Multiphysics® version 6.2 introduit un couplage multiphysique Ecoulement en milieu libre et poreux, Darcy pour modéliser des écoulements dans des domaines poreux et non poreux connectés, ainsi qu'une interface Ecoulement potentiel incompressible pour initialiser des modèles d'écoulements laminaires ou pour réaliser des simulations rapides d'écoulements dans des cellules de Hele-Shaw. Découvrez plus d'informations à propos de ces mises à jour.

Ecoulements dans des domaines poreux et non poreux connectés

Une nouvelle interface multiphysique pour les écoulements en milieux libres et poreux permet à des écoulements laminaires dans des milieux non poreux d'être connectés avec des écoulements en milieux poreux modélisés à l'aide de la loi de Darcy. Cette fonctionnalité permet de modéliser des écoulements dans des applications telles que les tissus biologiques, la filtration à micro-échelle, les cellules électrochimiques et l'infiltration. Les conditions limites de l'écoulement libre, Non glissement, Vitesse tangentielle continue, Beavers-Joseph, Beavers-Joseph-Saffman, et Glissement visqueux, peuvent être appliquées à l'interface entre les domaines poreux et non poreux. Notez que l'interface précédemment disponible Ecoulement en milieu libre et poreux a été renommée Ecoulement en milieu libre et poreux, Brinkman.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montre le Constructeur de modèles avec le noeud Couplage écoulement en milieu libre et poreux mis en évidence, la fenêtre de réglages correspondante et un modèle de buse dans la fenêtre graphique.
L'écoulement provenant de trois canaux à des débits différents s'homogénéise dans un filtre poreux et sort par une buse convergente dans un canal à section carrée.

Initialisation de l'écoulement et écoulement de Hele-Shaw

Une nouvelle interface Ecoulement potentiel incompressible sous la section Ecoulement potentiel a été ajoutée à la branche Ecoulement. Un écoulement à la fois solénoïde et irrotationnel peut être représenté en utilisant un écoulement potentiel incompressible, et, dans de nombreux cas, cette approche fournit des approximations raisonnablement précises qui se résolvent rapidement. Cette interface peut également être utilisée afin d'obtenir des valeurs initiales pour des modèles d'écoulements plus complexes incluant des effets rotationnels. L'écoulement potentiel peut également être utilisé pour modéliser un écoulement rampant entre des plaques parallèles, comme dans des cellules de Hele-Shaw par exemple.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montre le Constructeur de modèles avec le noeud Ecoulement potentiel incompressible mis en évidence, la fenêtre de réglages correspondante et un modèle de cellule de Hele-Shaw dans la fenêtre graphique.
Ecoulement dans une cellule de Hele-Shaw, où la solution affichée sur l'image du haut a été obtenue en utilisant l'interface Ecoulement potentiel incompressible, et la solution affichée sur l'image du bas a été obtenue avec l'interface Ecoulement rampant. La simulation de l'écoulement potentiel a été réalisée en 18 secondes, tandis que la simulation de l'écoulement rampant a pris 25 minutes.