CFD模块更新
对于CFD模块的用户,comsol多物理学®版本5.6带来了两个新的流体流界面,用于湍流强度和湍流长度尺度的新选项以及自动处理分离选择。在下面了解有关这些和其他新CFD功能的更多信息。
多核和群集计算的性能改进
comsol多物理学®版本5.6包括解决方案过程的几个性能改进。特别是,对于雅各布矩阵组件以及代数多机预调节器,记忆需求减少了。降低对于多核计算和群集计算都是显着的。此外,在Multigrid方法中使用的最重要的Smoothors现在更有效,尤其是用于群集计算。
作为改进的说明,请考虑以下CFD基准艾哈迈德的身体具有湍流。与应用程序库版本相比,基准中使用的模型具有精制的网格,在16节点群集上具有630万个自由度。在此比较中,comsol多物理学®版本5.5更新3和版本5.6安装在每个节点具有48个内核的群集上(2x Intel®Xeon®Platinum8260 24核)。比较中使用的求解器是代数多式求解器(sa-amg)作为预处理转基因与对称耦合的高斯 - 塞德尔更平滑(表示毫克在比较图中)。另外,重叠域分解(Schwarz)方法用作预处理转基因以多移民方法作为域求解器(表示为域求解器)DD)。下图显示了性能作为计算时间与节点的数量和存储器使用量与节点的数量。
可压缩的分散多相流
许多自然现象,制造过程和分离过程都涉及分散的多相流,这些流动与颗粒,气泡或液滴通过连续相传输。这相运输,混合模型允许任意数量的分散阶段的接口进行了修订以支持可压缩的混合物流。这些流动接口还改善了对变形和旋转域的支持。另外,相运输,混合模型现在可以将接口与级别集合方法一起使用,以结合分离和分散的建模方法的模拟。您可以在新的中查看此更新的公式功能液滴通过悬架升起教程模型。
油滴通过悬架升起。悬浮液最初是分层的,在两个透明层之间有密集的层,并且该液滴最初位于底部的透明层中。该模型演示了分散的多相流模型与级别集模型的组合。
非等热混合模型
模拟在液体中形成气泡的过程,例如成核沸腾或空化过程,需要将多相流与传热耦合。新的非等热混合模型接口提供了此功能:他们夫妇层流或者湍流(rans)接口,一个相运输界面和一个流体中的传热使用新的接口非等温流,混合模型和非等热混合模型多物理耦合节点。所有耗电模型均由非等热混合模型接口。
浅水方程
浅水近似经常用于海洋和大气应用中,以预测海啸影响的影响,受污染,沿海侵蚀和极地冰盖熔化影响的区域,以提及一些。新的浅水方程,明确的时间接口使用深度平均公式来求解1D和2D域中的自由表面流。模型中的底形图可以方便地从数字高程模型(DEM)定义。您可以在新的海啸奔跑到莫奈山谷的复杂3D海滩教程模型。
海啸撞击模拟了浅水方程,明确的时间界面。
总压力条件
对于某些应用,例如在泵模拟中,指定进气和出口边界的总压力(或停滞)压力更加方便。comsol多物理学®版本5.6包括用于施加侧重值的值或进气口的总压和不可压缩流的插座的选项。
跨相界面的流体特性的新平均选项
当两相流量模拟中的密度和/或粘度比很大时,在整个相位界面上使用体积平均流体特性可能会导致过度涂抹。在某些情况下,锐化流体特性的过渡区,或将其置换为两个阶段之一,可以提高准确性和/或收敛性。在5.6版中,可以将平滑的重量功能和谐波音量平均值用于密度和粘度。对于粘度,还可以作为选项提供质量平均和谐波质量平均。
湍流条件的新选择
有三个新的选项可用于入口和开放边界的湍流强度:低(0.01),,,,培养基(0.05), 和高(0.1)。还有一个新的基于几何入口上湍流长度比例的默认选项。此选项会自动计算入口的液压直径,并将湍流长度尺度设置为液压直径的0.07倍,这是管道和通道中完全开发的湍流的建议值。
自动处理脱节选择
为了完全开发的流程在入口和插座上,质量流在入口上,可以在单个边界功能中处理由不相交边界组成的选择。此新的默认选项为选择中的每个连接组件添加一个方程。自动检测到不相交选择中的连接组件。
新的多孔媒介功能
处理多孔介质的新功能可用于定义不同的相位:固体,流体和固定流体。在里面在多孔介质中传热接口,多孔介质功能用于管理每个阶段的专用子场的材料结构:体液,,,,多孔矩阵,并且可选,固定流体。这个新的工作流程提供了更加清晰的信息,并改善了用户体验。它还以更自然的方式促进多孔介质中的多物理耦合。与水分传输和多孔媒体流界面,多孔介质改进中的热传递使多孔介质中非等热流量和潜热存储的建模。
您可以在以下模型中看到此新设置:
- 热管
- Frozen_crusion
- evaporation_porous_media_large_rate
- PORFOR_MICROCHANNEL_HEAT_SINK
- 对流_POROUS_MEDIUM
- Carbon_Deposition
- monolith_3d
- Steam_reformer
自动检测流体传热中理想气体材料
这体液在各种传热界面中可用的功能已更新,以利用理想的气体假设来提高计算效率。新的从材料中选项流体类型列表会自动检测到每个域选择上应用的材料是否是理想的气体,并在任何一种情况下都使用相关属性。例如,当计算压力在可压缩的非等热流动中起作用时,这可能会加快计算。由于comsol多物理中可用的气体®在材料库中,将其建模为理想气体,许多具有可压缩非等热流量的模型预计将从这种改进中受益。
热量和能量平衡
能源和热量平衡定义的后处理变量已扩展到涵盖新的配置。具体而言,这些变量用于非等热流,以解释平面外热源;用于体积力,粘性耗散和压力的工作;对于边界应力;以及在内壁上非零正常速度的情况下用于焓通量。后处理变量或能量和热平衡定义也已扩展到分层材料。能量和热平衡为求解器误差估计提供了替代标准,以检查模拟精度。您可以在电子芯片冷却模型。
相位字段和级别设置模型的设置更容易
这级别设置和相位场接口已重组:两个初始值现在默认添加节点,并且先前使用的节点初始接口功能已删除。相反,初始接口自动放置在两个之间的边界初始值具有不同初始阶段的节点。
设置初始值,流体2特征。请注意初始接口不再需要功能。在相初始化学习步骤。
新教程模型
comsol多物理学®版本5.6将几种新的教程模型带入了CFD模块。