Aggiornamenti del Particle Tracing Module
Agli utenti del Particle Tracing Module, COMSOL Multiphysics® versione 5.2a offre una nuova formulazione, miglioramenti alla visualizzazione delle traiettorie particellari, nuove opzioni di dispersione turbolenta e molto altro ancora. Gli aggiornamenti del Particle Tracing Module sono descritti in dettaglio qui di seguito.Formulazione newtoniana del primo ordine
La formulazione Newtonian, first order è stata aggiunta all'elenco di formulazioni nella finestra impostazioni di tutte le interfacce fisiche Particle Tracing. Se la formulazione newtoniana definisce le equazioni del secondo ordine per i componenti del vettore posizione di ogni particella, la formulazione newtoniana del primo ordine definisce equazioni del primo ordine accoppiate per le componenti di velocità e posizione di una particella.
La formulazione newtoniana del primo ordine supporta tutte le stesse funzionalità fisiche della formulazione del secondo ordine, ma è più facile da combinare con metodi di time stepping espliciti. Quando si sceglie la formulazione newtoniana del primo ordine, il metodo di passo temporale predefinito è un metodo di Runge-Kutta di ordine elevato, non il tipico metodo implicito del secondo ordine, perché determina prestazioni migliori in alcuni problemi smooth.
Miglioramenti alla visualizzazione delle traiettorie particellari
È ora possibile memorizzare automaticamente le traiettorie particellari in passi temporali supplementari vicini ai tempi di interazione particella-parete. Solitamente, questi tempi supplementari vengono selezionati automaticamente in modo che siano vicini ai tempi in cui particelle interagiscono con i contorni, per raffigurare più precisamente le interazioni particella-parete durante il postprocessing. Selezionare la casella di controllo Store extra time steps for wall interactions per memorizzare automaticamente un numero aggiuntivo di passi temporali oltre a quelli specificati nelle impostazioni dello studio.
Traiettoria di una singola particella che rimbalza soggetta alla gravità; quando si memorizzano passi temporali supplementari, la posizione esatta di ogni rimbalzo è visibile molto più chiaramente nel grafico Particle Trajectories.
Miglioramenti alla funzionalità Particle Beam
La funzionalità Particle Beam presenta diverse nuove opzioni e non dipende più dalla mesh.
- L'opzione Uniform in Sampling from phase space ellipse è stato rinominata KV. Inoltre, la distribuzione di spazio delle fasi è leggermente diversa; possono presentarsi alcune lievi differenze quando si ricalcola la soluzione.
- Sono disponibili due nuove opzioni per Sampling from phase space ellipse: Waterbag e Parabolic. Queste funzioni di distribuzione offrono una distribuzione alternativa delle particelle nello spazio delle fasi (v. sotto).
- Sono disponibili nuove opzioni per Longitudinal velocity distribution: None, Normal, Uniform e List of values. Le opzioni Normal, Uniform e List of values possono rilasciare più particelle con una distribuzione delle velocità longitudinale in ciascun punto.
Nuove opzioni per Sampling from phase space ellipse
| Sampling Option | Orientation | Velocity Specification | Visual Representation |
|---|---|---|---|
| Waterbag | Upright | Twiss parameters |  |
| Parabolic | Upright | Twiss parameters |  |
| Waterbag | Not upright | Twiss parameters |  |
| Parabolic | Not upright | Twiss parameters | |
| Waterbag | Upright | Ellipse dimensions |  |
| Parabolic | Upright | Ellipse dimensions |  |
| Waterbag | Not upright | Ellipse dimensions |  |
| Parabolic | Not upright | Ellipse dimensions |  |
Nuove opzioni per la dispersione turbolenta
L'opzione che applica un termine di dispersione turbolenta alla funzione Drag Force è stata rivisitata. La casella di controllo Turbulent dispersion è stata sostituita con un elenco di nome Turbulent dispersion model. Oltre al modello Discrete random walk, che replica il termine di dispersione turbolenta, è possibile selezionare Discrete random walk, variable time step, che stima la vita degli eddy e la utilizza per controllare il numero casuale iniziale (seme) nel termine di dispersione turbolenta. Di solito, ciò produce fluttuazioni turbolente più precise se il passo temporale del solutore è sufficientemente piccolo. Integrando un'equazione di Langevin è inoltre possibile selezionare un modello Continuous random walk per calcolare la perturbazione di velocità di ogni particella dovuta alla dispersione turbolenta.
Nuovi strumenti per modellare il rilascio e la rottura di goccioline
Si possono ora modellare particelle come goccioline liquide in modo che possano dividersi a causa di forze esterne. La nuova funzione Droplet Breakup comprende due modelli incorporati — Kelvin-Helmholtz e Rayleigh-Taylor — che corrispondono a due diversi meccanismi fisici per la rottura delle gocce in goccioline più piccole.
Inoltre, è possibile utilizzare la nuova funzione Nozzle per rilasciare uno spray di goccioline liquide nel dominio di modellazione. È possibile specificare l'angolo di iniezione direttamente o utilizzando un'equazione integrata basata sulle instabilità di Kelvin-Helmholtz. Si noti che per aggiungere la funzione Nozzle, è necessario innanzitutto selezionare le caselle di controllo Compute particle mass ed Enable macroparticles nel nodo Particle Tracing for Fluid Flow.
Menu contestuale Particle Tracing for Fluid Flow ristrutturato
Il menu contestuale dell'interfaccia Particle Tracing for Fluid Flow è stato riorganizzato per una migliore leggibilità. Tutte le forze sono ora incluse in un sottomenu separato di nome Forces. Se si seleziona la casella di controllo Compute particle temperature, tutte le fonti di calore vengono incluse in un sottomenu separato sotto Thermal.
