Aggiornamenti Electric Discharge Module


Per gli utenti dell'Electric Discharge Module, la versione 6.4 di COMSOL Multiphysics® offre simulazioni dell'arco elettrico più veloci, maggiore stabilità e calcoli più efficienti, oltre alla possibilità di modellare elettrodi flottanti e le loro interazioni di trasporto di carica. Proseguite la lettura per ulteriori dettagli su questi aggiornamenti.

Simulazione dell'arco elettrico a commutazione più efficiente

Sono stati apportati diversi miglioramenti all'interfaccia multifisica Arc Discharge, tra cui miglioramenti alla mesh mobile e al risolutore di rimodellamento per gli elementi curl, ai dati dei materiali e alle formulazioni dei modelli ottimizzati per una migliore convergenza. Un modello di arco di commutazione 3D completamente accoppiato, che integra magnetoidrodinamica, mesh mobile ed effetti del circuito esterno, può ora essere risolto in poche ore su un PC standard. Potete vedere questi miglioramenti tutorial Switching Arc Discharges in Low-Voltage Circuit Breakers.

Distribuzione della temperatura (a sinistra) e della densità di corrente elettrica (a destra) durante la dinamica di estinzione dell'arco elettrico in un interruttore automatico a bassa tensione.

Simulazione più robusta delle scariche elettriche

I miglioramenti apportati alla formulazione numerica, ai valori iniziali e alle condizioni al contorno dell'interfaccia Electric Discharge migliorano significativamente la stabilità e l'efficienza computazionale. Per gli studi dipendenti dal tempo, è disponibile una nuova opzione Include time steps effect on stabilization time scale per la stabilizzazione della diffusione delle linee di flusso. Inoltre, i valori iniziali e le condizioni al contorno sono stati perfezionati per offrire una migliore inizializzazione dei risolutori. Potete vedere questi miglioramenti nei tutorial Partial Discharge Inside Solid Dielectrics e Surface Dielectric Barrier Discharge.

Grafico 1D con il tempo sull'asse x e la corrente sull'asse y.
La corrente di scarica e la tensione applicata in funzione del tempo in una scarica a barriera dielettrica.

Funzionalità elettrodo flottante

La nuova funzionalità Floating Electrode offre capacità specializzate per la modellazione di elettrodi flottanti e delle loro interazioni con il trasporto di carica. Il potenziale flottante dell'elettrodo viene calcolato automaticamente tenendo conto della corrente di scarica che fluisce nell'elettrodo. Un'applicazione tipica di questa funzionalità è la modellazione di particelle metalliche sospese, che sono un fattore ben noto nel degrado dei sistemi di isolamento ad alta tensione, poiché distorcono il campo elettrico locale e favoriscono un'attività di scarica prematura. Il tutorial Streamers Initiated from Suspended Metal Particles illustra questa nuova funzionalità.

Grafici isosuperficie di quattro streamer che mostrano la densità elettronica.
Gli streamer generati dalle particelle metalliche si propagano e si fondono insieme. I grafici isosuperficie mostrano la densità elettronica e i colori indicano l'intensità del campo elettrico.

Modellazione multifisica di nuove architetture a semiconduttori

Per la modellazione di nuove architetture a semiconduttori, dove spesso sono necessari modelli specializzati di trasporto di carica abbinati a diversi altri fenomeni fisici, l'interfaccia Transport of Charge Carriers nel Semiconductor Module consente la perfetta integrazione di modelli personalizzati di trasporto di carica con simulazioni termiche ed elettromagnetiche. Esplora questo flusso di lavoro di modellazione multifisica nel tutorial Memristor.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo Transport of Charge Carriers evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di memristor nella finestra Graphics.
L'albero del tutorial Memristor con l'interfaccia Transport of Charge Carriers selezionata.

Simmetria per i terminali

La funzione Terminal ora supporta un fattore di moltiplicazione dell'area (disponibile nella sezione Advanced Settings dopo aver abilitato Advanced Physics Options). Questo tiene conto della simmetria ridimensionando l'area del terminale in modo che i circuiti o i carichi collegati percepiscano l'intero dispositivo anche quando solo una parte è modellata. Ad esempio, se il modello rappresenta metà del dispositivo, è necessario utilizzare un fattore pari a 2. L'aggiornamento è disponibile per le interfacce Electrostatics, Electric Currents e Magnetic and Electric Fields.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo Boundary Terminal evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di risonatore nella finestra Graphics.
Un modello che rappresenta metà di un risonatore a onde di Lamb. Il nuovo fattore di moltiplicazione dell'area è mostrato nella finestra Settings della funzione Boundary Terminal.

Nuovi tutorial

La versione 6.4 di COMSOL Multiphysics® introduce diversi nuovi tutorial nell'Electric Discharge Module.