Aggiornamenti Porous Media Flow Module

Per gli utenti del Porous Media Flow Module, la versione 6.2 di COMSOL Multiphysics® introduce due nuove interfacce, Moisture Transport in Solids e Phase Transport in Free and Porous Media Flow, oltre a nuovi accoppiamenti multifisici tra il flusso dei mezzi porosi e il flusso libero. Per maggiori informazioni su questi e altri aggiornamenti, continuate a leggere.

Trasporto dell'umidità nei solidi

Nei solidi porosi l'umidità è presente sotto forma di vapore o di acqua liquida e il trasporto dell'umidità può avvenire per convezione o per diffusione. La nuova interfaccia Moisture Transport in Solids può essere utilizzata per modellare il trasporto di vapore e liquidi in corpi deformabili che presentano, ad esempio, grandi rotazioni, rigonfiamenti o contrazioni. È possibile vedere questa interfaccia in uso nel nuovo tutorial Moisture Transport in a Paperboard Roll.

Un modello di pavimento composito in legno-calcestruzzo che mostra l'assorbimento dell'umidità attraverso i diversi materiali.
Assorbimento dell'umidità in un pavimento composito legno-calcestruzzo. L'aria e il calcestruzzo hanno un contenuto di umidità diverso rispetto agli strati di legno sottostanti e il trasporto di umidità induce un rigonfiamento.

Nuova interfaccia multifisica Unsaturated Poroelasticity

È disponibile una nuova interfaccia multifisica Unsaturated Poroelasticity che, una volta selezionata, aggiunge all'albero del modello l'interfaccia Solid Mechanics, l'interfaccia Moisture Transport in Solids e l'accoppiamento multifisico Unsaturated Poroelasticity. È possibile vedere questa nuova interfaccia multifisica in uso nel nuovo tutorial Moisture Transport in a Paperboard Roll. Si noti che questa funzione richiede lo Structural Mechanics Module.

Un modello di rotolo di cartone che mostra la distribuzione dell'umidità relativa e la deformazione del materiale.
Distribuzione dell'umidità relativa e deformazione in un rotolo di cartone, dal nuovo tutorial Moisture Transport in a Paperboard Roll.

Biphasic Poroelasticity

All'accoppiamento multifisico Poroelasticity è stata aggiunta una nuova opzione di modello di poroelasticità Biphasic. Questa nuova opzione è adatta a modellare l'accoppiamento tra fluidodinamica e grandi deformazioni negli idrogel e nei tessuti biologici soffici.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra l'accoppiamento multifisico Poroelasticity evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di tessuto poroelastico nella finestra Graphics.
Pressione dei pori e campo di moto del fluido interstiziale (frecce blu) in un tessuto soffice e poroelastico a seguito di un'indentazione con una sfera rigida e impermeabile.

Nuove caratteristiche di doppia permeabilità

Sono disponibili due nuove funzioni Dual Permeability Medium e Unsaturated Dual Permeability Medium all'interno delle interfacce Darcy's Law e Richards' Equation. Queste caratteristiche consentono di modellare il flusso di fluidi saturi o insaturi nell'ambito di un approccio a doppia permeabilità, in presenza di due sistemi porosi distinti e interconnessi. L'approccio a doppia permeabilità può essere applicato a casi in cui entrambi i sistemi porosi sono completamente saturi e hanno permeabilità variabili. Queste nuove funzionalità sono disponibili nel nuovo tutorial Furrow Irrigation - Dual Permeability.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra la funzione Unsaturated Dual Permeability Medium evidenziata, la finestra Settings corrispondente e il modello Furrow Irrigation - Dual Permeability nella finestra Graphics.
Il nuovo tutorial Furrow Irrigation - Dual Permeability, che mostra la saturazione effettiva nei macropori e nei micropori del terreno insaturo durante l'irrigazione.

Nuova funzione di doppia porosità

Alle interfacce Darcy's Law e Richards' Equation è stata aggiunta la nuova funzione Dual Porosity Medium. Può essere utilizzata per modellare il flusso di fluidi saturi che si verifica in sistemi porosi interconnessi e contrastanti, ad esempio quando un sistema poroso possiede pori significativamente più grandi (macropori) e l'altro possiede pori più piccoli (micropori). Questa nuova funzione è utilizzata nel nuovo tutorial Seawater Intrusion in a Coastal Aquifer.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra la funzione Dual Porosity Medium evidenziata, la finestra Settings corrispondente e un modello di falda acquifera costiera nella finestra Graphics.
Concentrazione di sale in una falda costiera a doppia porosità, mostrata nel modello tutorial Seawater Intrusion in a Coastal Aquifer.

Nuove interfacce per il flusso accoppiato in mezzi liberi e porosi

È disponibile una nuova interfaccia multifisica Free and Porous Media Flow, Darcy che, una volta selezionata, aggiunge all'albero del modello un'interfaccia Darcy's Law, un'interfaccia Laminar Flow e un nuovo accoppiamento multifisico Free and Porous Media Flow Coupling. Questa interfaccia multifisica può essere utilizzata con la nuova interfaccia Phase Transport in Free and Porous Media Flow per modellare senza problemi il trasporto multifase nel flusso in mezzi liberi e porosi.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra il nodo di accoppiamento multifisico Free and Porous Media Flow Coupling evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di flusso multifase a canale nella finestra Graphics.
Flusso multifase in canale con una seconda fase che entra attraverso un dominio poroso adiacente.

Nuove opzioni di densità

Nelle interfacce Darcy's Law e Richards' Equation, nel sottonodo Fluid delle funzioni Porous Medium e Unsaturated Porous Medium sono disponibili due nuove opzioni Fluid type. Sono state aggiunte le opzioni Incompressible e Compressible, linearized e la precedente opzione predefinita Gas/Liquid è stata rinominata in Compressible per descrivere meglio l'equazione di stato utilizzata per il fluido.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics con il nodo Fluid evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di flusso buoyancy nella finestra Graphics.
Sono disponibili nuove opzioni per definire la densità del fluido in un menu a tendina. Mostrato nel tutorial Buoyancy Flow with Darcy's Law — The Elder Problem.

Contributi di velocità aggiuntivi

È disponibile un nuovo sottonodo Contributing Velocity per le funzioni Porous Medium, Unsaturated Porous Medium e Dual Porosity Medium all'interno delle interfacce Darcy's Law e Richards' Equation. Questa nuova funzionalità consente di aggiungere alla velocità di Darcy contributi di velocità esterni, dovuti ad esempio ai gradienti di concentrazione dei soluti nel flusso dei liquidi o dalla diffusione di Knudsen nelle applicazioni di flusso dei gas.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra il nodo Contributing Velocity evidenziato, la finestra Settings corrispondente e il modello Modeling Groundwater Contamination nella finestra Graphics.
Contaminazione delle falde acquifere, con il flusso delle acque sotterranee in una falda acquifera impostato su una velocità costante, mostrato nel nuovo tutorial Modeling Groundwater Contamination.

Trasporto di calore e umidità in mezzi porosi anisotropi

Le caratteristiche delle proprietà dei materiali per la permeabilità al vapore e la diffusività dell'umidità dei materiali da costruzione supportano ora proprietà anisotrope. Può essere particolarmente utile modellare strati multipli con proprietà materiali diverse come un unico dominio omogeneo, come mostrato nel nuovo modello tutorial Anisotropic Hygroscopic Porous Medium.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra il Model Builder con un nodo Material evidenziato, la finestra Settings corrispondente, il menu contestuale della matrice Diffusion Coefficient aperto e un grafico 2D che mostra l'umidità relativa per il modello di anisotropia efficace nella finestra Graphics.
La definizione delle proprietà anisotrope dei materiali applicata a un coefficiente di diffusione.

Nuova opzione per la selezione della stazione meteorologica

Nel nodo Ambient Properties è stata aggiunta una nuova opzione Around location per la scelta di una stazione meteorologica in base alle coordinate GPS. Una volta fornite la latitudine e la longitudine di una specifica località, la funzione visualizza le 100 stazioni meteorologiche più vicine utilizzando la formula dell'haversine. Questo semplifica la selezione della stazione meteorologica più vicina quando una località non corrisponde esattamente a una stazione esistente.

Barriera sottile all'umidità sui contorni esterni

La funzione Thin Moisture Barrier delle interfacce Moisture Transport è stata estesa per essere applicata ai contorni esterni. Le applicazioni tipiche di questa funzione sono le barriere al vapore o i rivestimenti esterni.

Nuovo tutorial

COMSOL Multiphysics® versione 6.2 introduce un nuovo tutorial nel Porous Media Flow Module.