Aggiornamenti Microfluidics Module


Per gli utenti del Microfluidics Module, la versione 6.4 di COMSOL Multiphysics® introduce una formulazione predefinita dell'effetto Marangoni indotto dai gradienti di concentrazione, un'alternativa efficiente per la modellazione di domini rotanti e altro ancora. Proseguite la lettura per ulteriori dettagli su questi aggiornamenti.

Effetto Marangoni determinato dai gradienti di concentrazione

Per i dispositivi e i processi microfluidici, il classico esempio dell'effetto Marangoni determinato dal gradiente di concentrazione è ora incluso nelle funzionalità Free Surface e Fluid–Fluid Interface. Questa funzionalità consente la modellazione di fenomeni determinati dalla tensione superficiale, come le “lacrime del vino”.

Funzionalità Rotating Frame come alternativa ai domini rotanti

La nuova funzionalità Rotating Frame esprime le equazioni del moto dei fluidi relative a un sistema di riferimento rotante stazionario o dipendente dal tempo, fornendo un'alternativa economica ai domini rotanti senza dover aggiungere equazioni. Offre inoltre opzioni per l'utilizzo di una formulazione a pressione ridotta o l'inclusione dell'approssimazione della pressione idrostatica per la forza centrifuga.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo Rotating Frame evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di superficie liquida libera nella finestra Graphics.
Modello di una superficie liquida libera formata dalla rotazione del fluido utilizzando la nuova funzione Rotating Frame.

Condizione di periodicità

Una nuova funzione denominata Periodic Condition è stata aggiunta alle interfacce Darcy's Law e Richards' Equation per applicare facilmente la periodicità al flusso tra due o più contorni. Inoltre, è possibile creare una differenza di pressione tra i contorni di origine e destinazione, specificando direttamente il salto di pressione o prescrivendo un flusso di massa. Il modello Estimating Permeability from Microscale Porous Structures mostra questa nuova funzionalità. La condizione di periodicità viene solitamente utilizzata per modellare elementi di volume rappresentativi e calcolare proprietà effettive da utilizzare in mezzi porosi omogeneizzati.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo Periodic Condition evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di mezzo poroso nella finestra Graphics.
Utilizzo della nuova funzione Periodic Condition per stimare la permeabilità di un mezzo poroso costituito da una serie periodica di sfere.

Opzione Pressure Jump per l'accoppiamento Free and Porous Media Flow

L'accoppiamento Free and Porous Media Flow Coupling presenta una nuova opzione che consente di includere un salto di pressione attraverso il contorno libero-poroso. Ciò rende possibile modellare, ad esempio, la pressione osmotica su una membrana semipermeabile supportata da un materiale distanziatore poroso o un salto di pressione dovuto alla pressione capillare nel caso di flusso multifase.

Interfaccia utente di COMSOL Multiphysics che mostra il Model Builder con il nodo di accoppiamento Free and Porous Media Flow evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di unità di desalinizzazione nella finestra Graphics.
Utilizzo della nuova opzione Include pressure jump across free–porous boundary per l'accoppiamento Free and Porous Media Flow Coupling per modellare la pressione osmotica su una membrana semipermeabile sottile in un'unità di desalinizzazione.