پروژه های چند فیزیکه
پروژه های الکترومغناطیس
پروژه های مهندسی شیمی
پروژه های سیالات و انتقال حرارت
پروژه های مکانیک سازه و اکوستیک
پروژه های تعامل با نرم افزارهای دیگر
- (۶۸پروژه) کل پروژه ها
- (۶پروژه) ماژول طراحی
- (۴۲پروژه) ماژول ورودی CAD
- (۲پروژه) ماژول ورودی ECAD
- (۱پروژه) ارتباط زنده برای اتوکد
- (۱پروژه) ارتباط زنده برای پیتیسی کرئو
- (۳پروژه) ارتباط زنده برای اینونتور
- (۱پروژه) ارتباط زنده برای متلب
- (۳پروژه) ارتباط زنده برای پی تی سی پرو اینجینیر
- (۳پروژه) ارتباط زنده برای سالید اج
- (۶پروژه) ارتباط زنده برای سالیدورک
جداسازی دی الکتروفورتیک پلاکت ها از گلبول های قرمز خون – Dielectrophoretic Separation of Platelets from Red Blood Cells
دیالکتروفورز (DEP) زمانی اتفاق میافتد که یک ذره دیالکتریک در اثر میدان الکتریکی غیریکنواخت، نیرویی وارد شود. DEP کاربردهای زیادی در زمینه دستگاه های زیست پزشکی دارد که برای حسگرهای زیستی، تشخیص، دستکاری ذرات و فیلتراسیون (مرتب سازی)، مونتاژ ذرات و غیره استفاده می شوند.
بهینه سازی ریزشیر تسلا با جریان گذرا -Optimization of a Tesla Microvalve with Transient Flow
این مثال یک بهینه سازی توپولوژیکی برای ریزشیر تسلا برای افت فشار نوسانی انجام می دهد. ریزشیر تسلا با استفاده از نیروهای اصطکاک به جای قطعات متحرک، جریان رو به عقب را مهار می کند و بنابراین هدف به حداکثر رساندن سرعت متوسط جریان است. طراحی را می توان با توزیع مواد در حوزه مدل سازی بهینه کرد.
جریان یخچال – Glacier Flow
این مثال نحوه تنظیم یک مدل جریان یخچال را به طور اصولی نشان میدهد که شامل چندین جنبه مهم مدلسازی یخچال است: ایجاد هندسه دو بعدی، مدلسازی جریان غیرنیوتنی، و اجرای لغزش پایه. در این مثال، دو نوع یخچال مختلف، یک یخچال سرد و یک یخچال معتدل، مدلسازی شدهاند.
تجزیه و تحلیل ساختارهای متخلخل در مقیاس میکروسکوپی – Analyzing Porous Structures on the Microscopic Scale
مدل سازی جریان از طریق سازه های متخلخل واقع گرایانه به دلیل پیچیدگی خود سازه دشوار است. اغلب، حل و فصل میدان جریان با جزئیات امکان پذیر نیست. بنابراین، یک توصیف ماکروسکوپی از ساختار مقیاس منافذ، که از مقادیر متوسطی مانند تخلخل و نفوذپذیری استفاده میکند، برای سهولت مدلسازی حوزههای متخلخل استفاده میشود. این مثال میدان جریان را در مقیاس منافذ تجزیه و تحلیل می کند. سپس نتایج برای اعتبارسنجی و انطباق توصیف ماکروسکوپی پیوستار استفاده میشود، که به نوبه خود برای مدلسازی هندسههای متخلخل در مقیاس بزرگ استفاده میشود.
بهینه سازی سینک حرارتی میکروکانالی متخلخل – Optimization of a Porous Microchannel Heat Sink
این مثال کارایی یک هیت سینک میکروکانالی متخلخل را نسبت به یک هیت سینک میکروکانال معمولی محاسبه می کند. مدل کاملاً پارامتری شده است. یک مطالعه پارامتر بر روی ضخامت بستر متخلخل برای تعیین پیکربندی بهینه استفاده می شود.
پوشش شکافی با نقص کانال – Slot-Die Coating with Channel Defect
این یک آموزش فرآیند پوشش قالب شکافی به صورت سه بعدی است که در آن کانال مسدود شده است. این مثال از روش میدان فاز جریان دو فازی با سیال قانون توان غیر نیوتنی استفاده می کند. اثرات روی ضخامت فیلم انسداد کانال به وضوح قابل مشاهده است.
روکش قالب دوبعدی غیر نیوتنی – ۲D Non-Newtonian Slot-Die Coating
این مدل یک مورد آزمایشی از جریان در یک لوله الاستیک را نشان می دهد که در چندین کاربرد وجود دارد. این مورد خاص جریان ویسکوالاستیک را مدل میکند و جریان ثابت را در کانالی نشان میدهد که در آن بخشی از دیواره بالایی با یک صفحه الاستیک که تحت فشار خارجی قرار دارد جایگزین میشود. مدل نتایج گزارش شده در ادبیات را بازتولید می کند.
قالب گیری تزریق لاستیک – Rubber Injection Molding
این آموزش نحوه راه اندازی یک شبیه سازی سه بعدی قالب گیری تزریق لاستیک را نشان می دهد. یک روش میدان فاز برای ردیابی سطح مشترک بین لاستیک و هوای جابجا شده استفاده می شود. لاستیک به عنوان سیال قانون قدرت غیرنیوتنی غیرکشسان نازک نازک برشی با ضریب قوام سیال که منجر به نسبت بالایی بین ویسکوزیته لاستیک و هوا میشود، مدلسازی میشود. برای صاف کردن اختلاف ویسکوزیته بزرگ در سطح مشترک، از روش میانگین گیری ویسکوزیته بر اساس کسر حجمی استفاده می شود.
بهینه سازی شکل ریزشیر سه بعدی تسلا – Shape Optimization of a 3D Tesla Microvalve
میکرو شیرهای تسلا از ماهیت غیر خطی جریان اینرسی برای ایجاد مقاومت جریان ناهمسانگرد استفاده می کنند. آنها را می توان به عنوان دریچه های قوی به دلیل مکانیزم کار غیرفعال استفاده کرد، اما برای بسیاری از کاربردها دیودیسیته بسیار کم است. شبیه سازی های دو بعدی و بهینه سازی دیودیسیتی را بیش از حد تخمین می زنند، اگر ارتفاع کانال مشابه ابعاد دیگر دستگاه باشد. این مدل بهینهسازی شکل سه بعدی را با عدد رینولدز ۲۰۰ نشان میدهد. واردات/صادرات طرح با یک روش مدل ترکیب میشود، بنابراین میتوان از عناصر معکوس اجتناب کرد حتی اگر تغییر شکلهای هندسی بزرگ باشند.
تله آکوستیک در مویرگی شیشه ای با جریان بایاس – Acoustic Trap in Glass Capillary with Bias Flow
یک مدل سه بعدی از یک تله صوتی در یک مویرگ شیشه ای با جریان بایاس از طریق مویرگ. آکوستیک توسط یک پتانسیل الکتریکی نوسانی در یک مبدل پیزوالکتریک فعال می شود، که باعث ایجاد ارتعاشات مکانیکی در جامد و یک میدان فشار صوتی در سیال می شود.
جداکننده انتشار کنترل شده – Controlled Diffusion Separator
این مدل یک میکروسل H شکل را شبیه سازی می کند که برای جداسازی کنترل شده با انتشار طراحی شده است. سلول دو جریان آرام مختلف را برای یک دوره زمانی کنترل شده در تماس قرار می دهد. سطح تماس به خوبی مشخص است و با کنترل سرعت جریان، می توان مقدار گونه هایی را که از طریق انتشار از یک جریان به جریان دیگر منتقل می شوند، کنترل کرد. با این روش میتوان گونههای با نفوذ بالا را از گونههای با نفوذ کم جدا کرد.
به عنوان مثال، اگر گونه ای با نفوذ بالا از ورودی پایینی وارد شود، در ضخامت کانال افقی پخش می شود و از هر دو خروجی خارج می شود. گونه ای با نفوذ کم که وارد ورودی پایینی می شود در جریان خود باقی می ماند و همچنین از خروجی پایینی خارج می شود.
ارزیابی دمای حجیم – Bulk temperature evaluation
این آموزش نحوه استفاده از متغیرها و عملگرهای داخلی را برای ارزیابی دمای توده در امتداد هندسه ای مانند کانال، لوله یا دودکش در جریان غیر گرمایی به صورت دو بعدی و سه بعدی نشان می دهد. دمای توده ممکن است برای محاسبه ضریب انتقال حرارت برای یک جریان داخلی، به منظور تخمین راندمان یک مبدل حرارتی مورد نیاز باشد.
خنک کننده لامپ ال ای دی – LED Bulb Cooling
این مدل سه حالت انتقال حرارت را توصیف میکند: رسانایی، همرفت، و تابش، همراه با جریان غیر گرمایی در یک هندسه واقعی که نشاندهنده یک لامپ و هوای اطراف است.
تراشه های LED گرما را از بین می برند. این مدل دمای تعادل القا شده توسط این منابع گرمایی، رسانایی در قطعات جامد، خنککننده همرفتی به دلیل همرفت طبیعی و خنکسازی تابشی به محیط را محاسبه میکند.
خشک کردن نمونه سیب زمینی – Drying of a Potato Sample
خشک کردن محیط متخلخل از جمله فرآیندهای مهم در صنایع غذایی و کاغذسازی است. بسیاری از اثرات فیزیکی باید در نظر گرفته شود: جریان سیال، انتقال حرارت با تغییر فاز، و انتقال مایعات و گازهای شرکت کننده. همه این اثرات به شدت جفت شدهاند و از رابطهای از پیش تعریفشده میتوان برای مدلسازی این اثرات در یک محیط متخلخل مرطوب با COMSOL Multiphysics استفاده کرد. در این مدل، فازهای مایع و گاز در داخل نمونه سیب زمینی که به عنوان یک محیط متخلخل مدلسازی شده است، در تعادل فرض میشوند و تغییر اشباع آب در طول زمان محاسبه میشود تا انتقال گرما و رطوبت توسط یک جریان دو فازی مدلسازی شود.
اثر Opto-Acoustophoretic در یک تله آکوستوفوئیدیک – Opto-Acoustophoretic Effect in an Acoustofluidic Trap
Opto-acoustophoresis اصطلاحی است که برای توصیف تعامل بین آکوستیک و میدان های نوری استفاده می شود. در بیشتر موارد (از جمله این) میدان نوری مواد را گرم می کند و بنابراین بر میدان صوتی تأثیر می گذارد. در این مثال از یک تله صوتی، مجموعه ای از ذرات قبل از روشن شدن منبع نور به دام می افتند. نور توسط ذراتی جذب می شود که در نتیجه سیال اطراف را گرم می کنند. این جریان ترموآکوستیک قوی ایجاد می کند که ذرات را از تله صوتی بیرون می کشد.
انتقال ایرفویل اپلر – Eppler Airfoil Transition
جریان اطراف ایرفویل Eppler 387 با مدل آشفتگی SST هم با و هم بدون مدل انتقال محاسبه می شود. نتایج مجدد با مقادیر تجربی مقایسه می شوند.
فرآیند ترسیم فیبر شیشه ای – Glass Fiber Drawing Process
این مثال در مورد مدل سازی فرآیند کشیدن فیبر است. کشش فیبر حرارتی فرآیندی است که در آن یک ساختار نسبتاً ضخیمتر گرم میشود و به طولهای طولانی فیبر ریزساختار کشیده میشود. این فرآیند با عبور آنها از کوره و کشیدن آنها از انتهای دیگر انجام می شود.
قالب گیری انتقال رزین تیغه توربین بادی – Resin Transfer Molding of a Wind Turbine Blade
این مثال مدلسازی فرآیند قالبگیری انتقال رزین (RTM) را برای یک پره توربین بادی با استفاده از رابط دو فازی، مجموعه سطح، معادلات برینکمن نشان میدهد.
رزین به یک پریفرم متشکل از کامپوزیت های مختلف با نفوذپذیری ناهمسانگرد متفاوت تزریق می شود.
مبدل حرارتی صفحه-فین – Plate-Fin Heat Exchanger
این مدل آموزشی نشان می دهد که چگونه از یک مبدل حرارتی پره صفحه ای ساخته شده از آلومینیوم برای خنک کردن روغن داغ با هوای سردتر استفاده می شود.
افزایش قطرات از طریق تعلیق – Droplet Rising Through a Suspension
این مثال یک قطره روغن را شبیه سازی می کند که از طریق یک سوسپانسیون بالا می رود. تعلیق در ابتدا طبقه بندی شده است، با یک لایه متراکم بین دو لایه شفاف. قطره در ابتدا در لایه شفاف پایینی قرار دارد. ذرات موجود در سوسپانسیون شروع به رسوب به سمت پایین حوزه جریان میکنند، در حالی که کسری از آنها نیز توسط قطره بالا کشیده میشوند. این مدل ترکیبی از یک مدل جریان چند فازی پراکنده با یک مدل مجموعه سطح را نشان می دهد.
جریان سه بعدی ناپایدار از کنار یک سیلندر – Unsteady 3D Flow Past a Cylinder
این مثال جریان آرام سه بعدی ناپایدار را از کنار یک سیلندر در یک کانال شبیه سازی می کند. مشخصات سرعت جریان با زمان متغیر است. ضرایب لیفت و درگ محاسبه میشوند و نتایج مطابقت خوبی با آنچه در ادبیات منتشر شده است نشان میدهد.
تبخیر قطرات روی بستر جامد – Droplet Evaporation on Solid Substrate
تبخیر قطرات در زندگی روزمره همه جا وجود دارد و در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند چاپ جوهر افشان، تمیز کردن یا پوشش سطوح و انتقال حرارت تغییر فاز ضروری است.
در این مدل یک قطره آب که روی یک بستر جامد قرار می گیرد در هوا تبخیر می شود. ما معادلات جریان دو فازی همراه با انتقال حرارت و انتقال بخار آب را حل می کنیم. این مدل ابتدا در برابر محلول تحلیلی همدما تایید میشود و سپس برای شامل اثرات غیر گرمایی گسترش مییابد.
شبیه سازی ادی بزرگ یک ماشین اسپرت – Large Eddy Simulation of a Sports Car
این مثال با استفاده از شبیه سازی های گردابی بزرگ (LES) جریان آشفته اطراف یک خودروی اسپرت را که با سرعت ۱۸۰ کیلومتر در ساعت حرکت می کند، شبیه سازی می کند.
سد شکستن در یک ستون، مجموعه سطح – Dam Breaking on a Column, Level Set
این مدل گذرا از رابط دو فاز جریان، مجموعه سطح، جریان آرام برای مدلسازی تاثیر موج آب بر روی ستون استفاده میکند. بدنه آبی با ارتفاع ۰٫۳ متر در ابتدا در پشت یک دروازه قرار دارد. در شروع شبیه سازی، دروازه به طور ناگهانی آزاد می شود و بدنه آب موجی را تشکیل می دهد که به سمت سازه حرکت می کند. پس از ضربه زدن به سازه، آب به حرکت رو به جلو ادامه می دهد تا جایی که به دیواره مخزن منعکس شده و به طرف دیگر ستون برخورد می کند. نیروی فشار روی ستون محاسبه شده و با نتایج تجربی قابل مقایسه است.
تشکیل دندریت کنترل شده با انتشار با استفاده از روش مجموعه سطح – Diffusion-Controlled Dendrite Formation Using the Level Set Method
مدل حاضر نشان میدهد که رسوب الکتریکی مس با انتشار کنترل شده بر روی آرایههای الکترود نواری ریزساختار (MEA) است. انتقال جرم با انتشار فیکی یون های مس با استفاده از رابط حمل و نقل گونه های رقیق حل شده است. تشکیل دندریت به عنوان یک نتیجه از رسوب الکتریکی کنترل شده با انتشار با استفاده از رابط سطح مجموعه گرفته شده است. سرعت رسوب الکتریکی بر حسب شار انتشاری در مدل تجویز میشود. در مقایسه با الکترودهای داخلی در MEA، تشکیل دندریت برای الکترود محیطی در MEA غالب تر است.
اثرات جریان فواره بر روی رسوب الکتریکی در یک ویفر در حال چرخش – Fountain Flow Effects on Electrodeposition on a Rotating Wafer
این مثال تجزیه و تحلیل انجام شده در مدل Electrodeposition بر روی یک ویفر با الگوی مقاومتی را با گنجاندن انتشار و همرفت یونهای مس در الکترولیت گسترش میدهد.
اثرات انتقال جرم همراه انتقال همرفت – انتشار در این نوع راکتور مورد توجه است زیرا آنها به سمت لبه ویفر برجسته می شوند و چگالی جریان را محدود می کنند. این باعث تعادل مازاد پتانسیل فعالسازی میشود که به دلیل اثرات هدایت جریان الکتریکی در ویفر در لبه بالاترین حد است. با طراحی راکتور، رابطه بین انتقال جرم و اثرات پتانسیل فعال سازی را می توان بهینه کرد تا توزیع جریان روی ویفر یکنواخت تر شود.
رسوب مس در یک ترانشه با استفاده از روش تنظیم سطح – Copper Deposition in a Trench Using the Level Set Method
مثال مدل حاضر بر اساس رسوب مس در یک مدل ترانچ موجود در کتابخانه کاربردی الکترورسوب گذاری است.
رسوب مس در یک ترانشه با استفاده از روش میدان فاز – Copper Deposition in a Trench Using the Phase Field Method
مثال مدل حاضر بر اساس رسوب مس در یک مدل ترانچ موجود در کتابخانه کاربردی الکترورسوب گذاری است.
خوردگی موضعی با استفاده از روش میدان فاز – Localized Corrosion Using the Phase Field Method
این مثال خوردگی گالوانیکی را بین دو فاز مختلف در یک آلیاژ منیزیم برای یک پیکربندی ریزساختار مقطعی نشان میدهد.
رابط فاز فیلد در اینجا برای مدل سازی انحلال یک فاز تشکیل دهنده که منجر به تغییرات توپولوژیکی می شود استفاده می شود. سینتیک الکترود در مرز خوردگی به عنوان یک اصطلاح دامنه ای تعریف می شود که از تابع دلتای میدان فاز استفاده می کند.
μPCR مبتنی بر شناور برای تقویت DNA – Buoyancy–driven μPCR for DNA Amplification
واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) یکی از موثرترین روش ها در زیست شناسی مولکولی، تشخیص پزشکی و مهندسی بیوشیمی در تقویت یک توالی خاص از DNA است.
انتقال انبوه از یک دامنه نازک – Mass Transfer from a Thin Domain
این برنامه نشان می دهد که چگونه انتقال جرم از یک دامنه سه بعدی نازک را می توان با استفاده از یک جزء دو بعدی با ویژگی دامنه خارج از صفحه شار تقریبی کرد. این ویژگی زمانی مفید است که گرادیان غلظت در جهت خارج از صفحه (در امتداد ضخامت) کم باشد و کاهش زمان محاسبات مهم است.
اختلاط آشفته در یک مخزن هم زده – Turbulent Mixing in a Stirred Tank
این مثال نشان می دهد که چگونه می توان قابلیت اختلاط یک ظرف هم زده را ارزیابی کرد. برای رسیدن موثر به شرایط عملیاتی ثابت، جریان آشفته برای استفاده از تحلیل روتور منجمد و شبیهسازی وابسته به زمان بعدی حل میشود. هنگامی که یک میدان جریان شبه پایدار ایجاد شد، اختلاط آشفته یک گونه ردیابی شبیهسازی میشود و زمان اختلاط تا زمانی که کاملاً مخلوط شود ارزیابی میشود.
تبخیر همرفتی یک قطره آب-استون – Convective Evaporation of a Water–Acetone Droplet
این مدل تبخیر یک قطره را توصیف می کند که از محلول غلیظ استون و آب تشکیل شده است. این پدیده همراه با حمل و نقل گونه های شیمیایی و انتقال حرارت بر روی مرزهای فاز (مرز مایع-گاز) و همچنین برای جریان چند فازی را به حساب می آورد.
چاک الکترواستاتیک – Electrostatic Chuck
این گرمایش وابسته به فشار ویفر ۴ اینچی را بر روی چاک الکترواستاتیک تک قطبی مدل می کند.
جریان دوفازی با تعامل سیال-ساختار – Two-Phase Flow with Fluid-Structure Interaction
مثال زیر تکنیکهایی برای مدلسازی تعامل مایع با ساختاری شامل دو فاز مایع را در کامسول مالتیفیزیک نشان میدهد. این مثال نشان میدهد که چگونه یک مایع سنگینتر میتواند با استفاده از تکنیک دلخواه لاگرانژی-اویلری (ALE) به همراه دو مرحله جریان، کاربرد فاز زمینه، حرکت را در یک مانع القا کند.
ترموفورز – Thermophoresis
هنگامی که یک شیب دما در یک گاز وجود داشته باشد، ذرات معلق تمایل دارند از مناطقی با درجه حرارت بالا به پایین منتقل شوند. نیرویی که این اثر را ایجاد میکند، نیروی ترموفورزی نامیده میشود. مولکولهای گازی که با ذرهای از سمت گرم برخورد میکنند دارای سرعت بالاتری نسبت به سمت سرد هستند که این امر منجر به ایجاد نیروی خالص به سمت مناطق سرد میشود. این اثر میتواند برای ایجاد رسوب گرمای حرارتی مورد استفاده قرار گیرد که میتواند ذرات نامطلوب را از یک گاز خوراک فیلتر کند. همچنین میتوان از آن در رسوب شیمیایی بخار استفاده کرد و مانع از ورود آلایندههای ذرات بر روی سطح یک گیرنده شد. این مدل اندازۀ یک منطقۀ عاری از ذرات را در بالای یک سوسکتور گرم برای شیبهای مختلف دما شبیهسازی می کند.
جداسازی گلبولهای قرمز – Red Blood Cell Separation
دیالکتروفوروز (DEP) هنگامی اتفاق میافتد که نیرویی بر روی یک ذرۀ دیالکتریک اعمال شود؛ زیرا این ماده در معرض میدان الکتریکی غیر یکنواخت قرار دارد. DEP کاربردهای بسیاری در زمینه دستگاههای پزشکی دارد که برای حسگرهای زیستی، تشخیصی، دستکاری ذرات و تصفیه (مرتبسازی)، مونتاژ ذرات و موارد دیگر مورد استفاده قرار میگیرد.
ردیابی ذرات در میکروهمزن – Particle Tracing in a Micromixer
میکروهمزنها بسته به میزان مخلوطکردن مورد نیاز و مقیاس طول، میتوانند ثابت یا پویا باشند. برای همزنهای ایستا، عدد رینولدز باید زیاد باشد تا القای اختلال در اختلاط شود. غالباً میکروهمزنها به دلیل اندازۀ مشخصۀ کوچک، در رژیم جریان چندلایه فعالیت میکنند. انتشار یک املاح در مایع در حال جریان نیز ممکن است از اندازۀ ۱۰-۱۰m² / s بسیار کوچک باشد. این نتیجه میتواند مقیاسهای طول را به ترتیب مترها مخلوط کند – برای دستگاه میکروسکوپ به وضوح غیرقابل قبول است. همزنهای ایستا سعی میکنند با افزودن عناصر اختلاط، مشکل را کاهش داده تا گرداب را به جریان وارد کنند. یک همزن پویا برای تقویت روند اختلاط از تیغههای چرخشی استفاده کرده و دستگاههای با مقیاس کوچکتر را امکانپذیر میکند. یکی از مضرات بزرگ یک همزن پویا این است که قطعات متحرک مورد نیاز است. در این مدل از رابطهای چرخش ماشین، جریان لایهای و ذرات ردیابی برای رابط جریان سیال استفاده شده است.
تمرکز اینرسی بین دو دیواره موازی – Inertial Focusing Between Two Parallel Walls
بیش از ۵۰ سال است که این موضوع شناخته شده است که ذرات شناور خنثی در یک کانال جریان تمایل به مکانهای خاص در مقطع کانال دارند. برای یک لولۀ استوانهای یا دو صفحۀ موازی که دارای جريان خطى ناروان هستند، موقعیت تعادل در حدود ۰٫۶ برابر شعاع لوله یا فاصله از دیوارههای موازی به ترتیب حدود ۰٫۲ برابر عرض کانال است. به این اثر Segre-Silberberg گفته میشود، در حالی که حلقهای از ذرات با شعاع ۰٫۶ برابر شعاع لوله گاهی اوقات حلقۀ Segre-Silberberg نامیده میشود.
شکمدادگی زنجیره چسبناک – Viscous Catenary
شکمدادگی، شکلی هندسی است که مطابق با منحنی بوده و به دنبال آن یک زنجیره یا کابل ایدهآل در هر دو انتهای آن متصل شده و زیر وزن مخصوص خود آویزان است.
جریان دوفازی با تعامل سیال-ساختار – Two-Phase Flow with Fluid-Structure Interaction
مثال زیر تکنیکهایی برای مدلسازی تعامل مایع با ساختاری شامل دو فاز مایع را در کامسول مالتیفیزیک نشان میدهد.
حمل و نقل در دریچه الکتروکینتیک – Transport in an Electrokinetic Valve
این برنامه نمونه¬ای از جریان محور فشار و الکتروفورز را در یک سیستم میکروکانال سه¬بعدی ارائه می¬دهد.
ترموفورز – Thermophoresis
هنگامی که یک شیب دما در یک گاز وجود داشته باشد، ذرات معلق تمایل دارند از مناطقی با درجه حرارت بالا به پایین منتقل شوند.
جریان چرخشی به دور یک دیسک چرخان – Swirl Flow Around a Rotating Disk
جریان چرخان کاربردی است که شامل جریان چرخشی ثابت در اطراف یک محور است.
جریان غیر قابل انعطاف ثابت از پشت صحنه – Stationary Incompressible Flow over a Backstep
این مدل آموزشی معادلات ناپایدار نویر-استوکس را در یک هندسه پشت صحنه با استفاده از رابط جریان لایهای حل میکند.
معیار جریان لغزشی – Slip Flow Benchmark
این مدل یک الگوی معیار برای رابط جریان لغزشی است. این در محاسبات تحلیلی و عددی است. هوا در فشار اتمسفر از طریق میکروکانال هدایت شده که دو مخزن نگهداری شده در دماهای مختلف را به هم متصل میکند.
جداسازی از طریق الکتروکوآلسانس – Separation Through Electrocoalescence
استفاده از یک میدان الکتریکی در سراسر سیستم تعلیق مایعات غیر قابل رؤیت ممکن است قطرات همان فاز را به همبستگی تحریک کند.
افزایش حباب – Rising Bubble
روش تنظیم سطح برای مسائل مرزهای متحرک که توپولوژی هندسه با گذشت زمان تغییر میکند، مناسب است. حبابی از روغن که از طریق آب به بالا رفته و سرانجام با روغن در بالای آن ادغام میشود، باعث تغییر این نوع توپولوژی میشود.
جداسازی گلبولهای قرمز – Red Blood Cell Separation
دیالکتروفوروز (DEP) هنگامی اتفاق میافتد که نیرویی بر روی یک ذرۀ دیالکتریک اعمال شود؛ زیرا این ماده در معرض میدان الکتریکی غیر یکنواخت قرار دارد.
جریان منافذ – Pore-Scale Flow
این مدل غیر متعارف از جریان رسانای متخلخل، از جریان خزنده (استوکس) در میان رسانههای متخلخل استفاده میکند.
جدایی فاز – Phase Separation
جداسازی فاز هنگامی اتفاق میافتد که یک سیستم دودویی از حالت تکفاز پایدار و همگن خود در منطقۀ دوفاز نمودار فاز خود خاموش شود.
بهینهسازی پارامتری یک میکرودریچه تسلا – Parameter Optimization of a Tesla Microvalve
از میکروشیر تسلای بهینهشده توپولوژی به عنوان الهامبخش برای هندسۀ پارامتری استفاده میشود. بهینهسازی این هندسه با بهینهسازی بیش از یک جارو پارامتری، فرسایش و اتساع هندسه را در نظر میگیرد.
بهینهسازی پراکندگی باند در یک جریان الکتریکی از طریق میکروکانال خمیده – Optimizing Band Dispersion in an Electroosmotic Flow Through a Curved Microchannel
این مدل پراکندگی باند گونۀ خنثی را از طریق میکروکانال منحنی در یک جریان الکترواسمزی (EOF) بررسی میکند. با استفاده از ماژول بهینهسازی، بهینهسازی هندسی برای به حداقل رساندن پراکندگی ناشی از منحنی انجام میشود.
بهینه سازی یک میکرودریچه تسلا – Optimization of a Tesla Microvalve
این مدل یک بهینهسازی توپولوژیکی را برای یک میکروشیر تسلا انجام میدهد. یک میکروشیر تسلا جریان رو به عقب را با استفاده از نیروهای اصطکاک به جای قطعات متحرک مهار میکند.
جریان غیر نیوتنی – Non-Newtonian Flow
این مدل تأثیر چسبندگی وابسته به سرعت برشی را در جریان یک محلول پلیاستایرن خطی نشان میدهد. برای این نوع جریان میتوانید از مدل چسبندگی Carreau استفاده کنید.
مدلسازی کره در حال سقوط روی سطح آب – Modeling a Sphere Falling on a Water Surface
این مثال مدلسازی کره که در سطح آب قرار دارد را نشان میدهد. به طور خاص، این مدل حرکت نوسانکنندۀ یک کره شناور را از طریق هوا گرفته و با رابط هوا و آب در تعامل بوده تا در نهایت روی آب شناور شود.
ناپایداری دهانه – مش متحرک – Jet Instability — Moving Mesh
اثر ماراگونی منجر به سرعت لغزش در جهت مماس بر روی رابط مایع / سیال به دلیل شیب در ضریب تنش سطح میشود. هنگامی که ضریب تنش سطح ثابت باشد، ممکن است یک سیستم دو سیال در تعادل ایستا وجود داشته باشد.
نازل جوهرافشان – روش تنظیم سطح – Inkjet Nozzle — Level Set Method
اگرچه در ابتدا اختراع شده است تا در چاپگرها مورد استفاده قرار گیرد، جوهرافشان برای سایر نكات كاربردی مانند علوم حیات و میكروالكترونیك نیز اتخاذ شده است. شبیهسازیها میتوانند برای بهبود درک جریان سیال و پیشبینی طراحی بهینۀ جوهرافشان برای یک کاربرد خاص مفید باشند.
سطوح آزاد با مجموعه تراز، میدان حالت و مش متحرک: یک مقایسه – Free Surfaces with Level Set, Phase Field, and Moving Mesh: A Comparison
ما نتایج حاصل از مقایسه مجموعۀ تراز، میدان حالت و روشهای مش متحرک را برای مدلسازی سطوح مایع آزاد در نرم افزار کامسول مالتیفیزیک ارائه میدهیم. مقایسه با استفاده از یک مسألۀ نمونه انجام میشود.
همرفت آزاد در یک محیط متخلخل – Free Convection in a Porous Medium
این مثال مدلسازی جریان زیر سطح را که در آن همرفت آزاد در محیط متخلخل تجزیه و تحلیل میشود، بررسی میکند. نتایج با نوشتهجات منتشر شده در این زمینه مقایسه میشوند.
جریان Forchheimer Flow – Forchheimer
این مثال یک مدل آموزشی از اتصال بین جریان یک سیال در یک کانال باز و یک بلوک متخلخل متصل به یکی از دیوارههای کانال است. این جریان توسط معادله نویر-استوکس در منطقۀ آزاد و نسخۀ اصلاحشدۀ Forchheimer از معادلات Brinkman در منطقۀ متخلخل شرح داده شده است.
خرابی چاه چندجانبه – Failure of a Multilateral Well
چاههای چندجانبه -آنهایی که دارای پاهای متعدد هستند که از یک چاه جدا میشوند- میتوانند به طور موثری روغن تولید کنند؛ زیرا پاها میتوانند به چندین ناحیۀ تولیدی رسیده و در اطراف نواحی غیرقابل نفوذ حرکت کنند. متأسفانه مهندسان حفاری اغلب باید مکانیکی چاههای چندجانبه را با آستر یا محفظه تثبیت کنند که میتواند میلیونها دلار قیمت داشته باشد. رهاسازی چاه بیمصرف هزینههای ساخت را کاهش میدهد، اما خطر نسبتاً بالای خرابی فاجعهبار را هم در هنگام نصب و هم پس از شروع پمپاژ به دنبال دارد.
تبخیر در محیط متخلخل با میزان تبخیر زیاد – Evaporation in Porous Media with Large Evaporation Rate
تبخیر در رسانههای متخلخل یک فرآیند مهم در صنایع غذایی و کاغذی، در میان دیگر موارد است. بسیاری از اثرات جسمی را باید در نظر گرفت: جریان مایعات، انتقال حرارت و انتقال مایعات و گازهای شرکتکننده. همۀ این تأثیرات کاملاً همراه هستند و از رابطهای از پیش تعریف شده برای مدلسازی این اثرات با ماژول انتقال حرارت استفاده میشود.
تخمین نفوذپذیری از ساختارهای متخلخل میکروسکوپی – Estimating Permeability from Microscale Porous Structures
این مثال چگونگی تخمین نفوذپذیری یک مادۀ متخلخل را با ایجاد یک مدل جریان دقیق سیال در یک سلول واحد کوچک نشان میدهد. نتیجۀ مدل، نفوذپذیری گسترده مواد است که با استفاده از قانون دارسی یا معادلات برینکمن میتوان در مدلهای همگن استفاده کرد. نفوذپذیری را میتوان در زیر گرۀ نتایج مشتق مقادیر یافت.
لنزهای برقی – Electrowetting Lens
زاویۀ تماس یک رابط دو سیال با سطح جامد با تعادل نیروها در نقطۀ تماس تعیین میشود. در جوشکاری برقی، تعادل نیروها در نقطۀ تماس با استفاده از ولتاژ بین یک مایع رسانا و سطح جامد بهبود مییابد.
میکروهمزن الکترواستاتیک – Electroosmotic Micromixer
ریزگردها برای کاربردهای بیوشیمیایی اغلب نیاز به ترکیب سریع جریانهای مختلف مایعات دارند. در میکروسکوپ، جریان معمولاً جریان چند لایه مرتب شده بوده و عدم تلاطم، انتشار را مکانیسم اصلی مخلوطکردن میکند.
سیستم تحویل دارو – Drug Delivery System
این مثال عملکرد یک سیستم دارویی را ارائه میدهد که غلظت متغیر یک داروی محلول در آب را تأمین میکند. قطرهای با حجم ثابت آب در یک لولۀ ثابت با سرعت ثابت به پایین میرود. بخشی از دیوارۀ مویرگی شامل یک غشای نفوذناپذیر است که قسمت داخلی مویرگ را از محلول غلیظ دارو جدا میسازد. با عبور قطره از غشاء، زاویۀ تماس آن تغییر کرده و دارو در آب حل میشود.
شکست قطره در یک اتصال Droplet Breakup in a T-junction – T
امولسیونها شامل قطرات مایع کوچکی هستند که در یک مایع غیرقابل نفوذ غوطهور شده و به طور گسترده در تولید مواد غذایی، مواد آرایشی، مواد شیمیایی خوب و محصولات دارویی به کار میروند. کیفیت محصول به طور معمول به اندازه قطرات بستگی دارد. شبیهسازی این فرآیندها میتواند در بهینهسازی این قطرات و همچنین سایر متغیرهای فرآیند کمک کند.
میکروهمزن انتشار کنترلشده – Controlled Diffusion Micromixer
این مدل یک میکرو سلولی به شکل H را شبیهسازی می کند که برای مخلوط کردن کنترلشده طراحی شده است. سلول دو جریان چندلایۀ مختلف را برای مدت زمان کنترل شده در تماس قرار میدهد.
پرکردن مویرگی – Capillary Filling
این مثال یک سیلندر عمودی باریک را که در بالای مخزن پر از آب قرار دارد، مطالعه میکند. به دلیل چسبندگی دیوار و تنش سطح در رابط هوا / آب، آب از طریق کانال بالا میرود.