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
استفاده از روش مونت کارلو برای تخمین مقدار پی – Using the Monte Carlo Method to Estimate the Value of Pi
یک روش کلاسیک برای تخمین پی با استفاده از روش مونت کارلو است. این شامل قرار دادن تصادفی نقاط در داخل یک مربع و شمارش تعداد مواردی است که در یک دایره حک شده در مربع قرار دارند. نسبت نقاط داخل دایره به تعداد نقاط در مجموع را می توان برای تقریب pi استفاده کرد، با نقاط بیشتر منجر به دقت بیشتر می شود.
اشباع چند پکتوری – Multipactor Saturation
زمانی که الکترون ها توسط یک میدان RF با فرکانس بالا به داخل سطوح شتاب می گیرند، ضربات چندگانه ممکن است رخ دهد. در فرکانس های خاص، تعداد الکترون ها در یک حفره می تواند به طور تصاعدی رشد کند. این رشد نمایی نمی تواند به طور نامحدود ادامه یابد زیرا اثرات بار فضایی در حفره می تواند از برخورد الکترون ها با دیواره ها با انرژی کافی بالا جلوگیری کند و در نهایت باعث شود تعداد الکترون های موجود در حفره به تعادل دینامیکی برسد. به این اثر، اشباع چند عاملی می گویند. در این مثال، اشباع چند لایه در یک موجبر صفحه موازی مدل شده است.
مشکل سه بدنه – Three-Body Problem
مسئله سه جسم گرانشی شامل محاسبه موقعیت و سرعت سه جسم تحت جاذبه گرانشی متقابل، با توجه به موقعیت و سرعت آنها در زمان اولیه است.
ضربه گیر آبشاری – Cascade Impactor
این مثال ذرات را در اندازههای مختلف شبیهسازی میکند که در سطوح مختلف یک ضربهگیر آبشاری حرکت میکنند. ضربهگیر آبشاری یک دستگاه جداسازی ذرات اینرسی است که از سطوح متعددی تشکیل شده است که با صفحات جمعآوری و نازلها از هم جدا شدهاند. هوای مملو از ذرات از ورودی بالایی وارد می شود و از نازل های به تدریج ریزتر عبور می کند. یک هیستوگرام دو بعدی برای ثبت محدوده اندازه ذرات که به هر مرحله از ضربهگیر آبشار برخورد میکند، استفاده میشود.
تفنگ الکترونی پیرس – Pierce Electron Gun
یک تفنگ الکترونی باید بتواند جریان کافی را بکشد و الکترون ها را به سرعت مورد نظر شتاب دهد. بخش اول هندسه تفنگ الکترونی چالشهای طراحی منحصربهفردی را ارائه میکند، زیرا سرعت الکترونهای ساطع شده معمولاً کمترین است، و بنابراین چگالی بار فضایی بسیار زیاد است. طراحی تفنگ الکترونی پیرس از الکترودهایی با شکل خاص برای مقابله با دافعه کولن بین الکترونهای پرتو استفاده میکند. در نتیجه الکترون های پرتو در خطوط مستقیم منتشر می شوند. فرض میشود که الکترونهای ساطع شده در کاتد دارای بار فضایی محدود هستند. توزیع حرارتی اولیه سرعت الکترون نادیده گرفته شده است.
شکنش جریان پینچ شده – Pinched Flow Fractionation
این مثال جداسازی ذرات را بر اساس اندازه در یک میکروکانال با استفاده از روش شکنش جریان فشرده شبیهسازی میکند. میکرودستگاه دارای دو ورودی و خروجی های متعدد است که میدان سرعت جریان مایع با استفاده از رابط جریان لایه ای محاسبه می شود. سپس مسیر ذرات تزریق شده با استفاده از رابط ردیابی ذرات برای جریان سیال محاسبه می شود. هیستوگرام برای ردیابی جداسازی ذرات بر اساس اندازه و تعیین کمیت محدوده اندازه ذرات از هر خروجی استفاده می شود.
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.
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.
رسوب ذرات اسپری در مجاری هوایی انسان – Spray Particle Deposition in Human Airways
این مثال نحوه وارد کردن و ترمیم مش سطحی را از یک فایل STL و ایجاد مش برای شبیه سازی استفاده از اسپری بینی در داخل مجاری هوایی فوقانی انسان را نشان می دهد. این بیشتر نشان می دهد که چگونه مش ترمیم شده را با هندسه یک اسپری بینی ترکیب کنیم، سپس یک شبکه لایه مرزی مناسب برای شبیه سازی جریان سیال ایجاد کنیم. در نهایت، این مدل جریان مایع را حل می کند و فرآیند استنشاق از طریق سوراخ های بینی را در حالی که ذرات را از طریق اسپری بینی تزریق می کند، شبیه سازی می کند.
تله آکوستیک سه بعدی و جریان ترموآکوستیک در یک مویرگی شیشه ای – ۳D Acoustic Trap and Thermoacoustic Streaming in a Glass Capillary
یک مدل سه بعدی از یک تله صوتی در یک مویرگ شیشه ای که توسط یک مبدل پیزوالکتریک فعال می شود.
دود از یک چوب بخور – تجسم انتقال آرام به آشفته در همرفت طبیعی – Smoke from an Incense Stick — Visualizing the Laminar to Turbulent Transition in Natural Convection
این مثال جابجایی طبیعی هوا را در بالای یک چوب بخور در حال دود شدن در نظر می گیرد. این نوع جریان اغلب انتقال از آرام به متلاطم را نشان می دهد که به خوبی توسط دود تولید شده توسط سوزاندن آهسته بخور مشاهده می شود. این مدل از رابط غیر گرمایی، LES RBVM استفاده می کند. برای تجسم جریان، از رابط ردیابی ذرات برای جریان سیال استفاده می شود.
میکسر پیوسته – Continuous Mixer
اختلاط مداوم در تجهیزات فرآیند برای مخلوط کردن اجزا در یک پاس استفاده می شود.
راکتور فرابنفش حلقوی با ردیابی ذرات – Annular Ultraviolet Reactor with Particle Tracing
در این مثال، یک راکتور ساده تصفیه آب فرابنفش (UV) با استفاده از ترکیبی از ردیابی پرتو، دینامیک سیالات محاسباتی و ردیابی ذرات لاگرانژی مدلسازی شده است.
رسوب دهنده الکترواستاتیک – Electrostatic Precipitator
این مدل جریان سیال، انتقال بار و پتانسیل الکتریکی را در یک رسوبدهنده الکترواستاتیکی محاسبه میکند. بر اساس میدان های حاصل، ذرات با قطرهای مختلف به دستگاه وارد می شوند و احتمال انتقال محاسبه می ش
هارتمن فلو در پتوی فلزی مایع با انتقال حرارت – Hartmann Flow in Liquid Metal Blanket with Heat Transfer
در راکتورهای همجوشی هستهای، سیال رسانا، مانند پلاسمای همجوشی و فلز مایع در پوشش راکتور، با میدان مغناطیسی پسزمینه تعامل خواهد داشت.
جریان صوتی در یک سطح مقطع میکروکانال – Acoustic Streaming in a Microchannel Cross Section
پیشرفتهای اخیر در ساخت سیستمهای میکروسیالی نیاز به دست زدن به سلولهای زنده و سایر ذرات میکرو و همچنین ترکیب دارد. به عنوان مثال، همۀ این موارد را میتوان با استفاده از نیروهای تابش صوتی و کشش چسبناک از جریان سیال بدست آورد.
پمپ توربومولکولی – Turbomolecular Pump
رابط جریان مولکولی آزاد، موجود در ماژول جریان مولکولی، ابزاری کارآمد برای مدلسازی گازهای بسیار کمیاب بوده که مولکولهای گازی بسیار سریعتر از هر موجود هندسی در دامنه حرکت میکنند. برای پمپهای توربومولکولی، که در آن پرهها با سرعتی قابل مقایسه با سرعت حرارتی مولکولهای گازی حرکت میکنند، یک رویکرد مونت کارلو لازم است.
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.
انتشار ترمیونی در یک دیود مسطح – Thermionic Emission in a Planar Diode
هنگامی که الکترونها از یک کاتد گرمشده در یک دیود خلاء صفحهموازی ساطع میشوند، به تراکم بار فضا در دیود کمک کرده که به نوبۀ خود بر توزیع پتانسیل الکتریکی تأثیر میگذارد. اگر اختلاف پتانسیل بین کاتد و آند به اندازۀ کافی بزرگ نباشد، حداقل پتانسیل بین آنها شکل گرفته و الکترونها انرژی کافی را به سمت کاتد دفع میکنند. گفته میشود که چنین دیودی در رژیم محدود فضایی کار میکند.
ریزکاو یونی حساس با وضوح بالا – Sensitive High-Resolution Ion Microprobe
در این آموزش از ویژگی Particle Beam برای بررسی عملکرد طیفسنج با دقت بالا استفاده شده است. پرتو یونی در معرض نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار دارد و فقط بخشی از پرتو ورودی به آشکارساز منتقل میشود. از ویژگی Particle Counter برای محاسبۀ احتمال انتقال و تجسم مسیر ظاهری پرتو منتقل شده استفاده میشود.
کهکشان چرخشی – Rotating Galaxy
این مدل آموزش نحوۀ اضافه کردن نیروهای برهمکنشی ذره و ذرات سفارشی را نشان میدهد. در این مثال نیروی گرانشی بین ۲۵۰۰ ستاره در یک کهکشان مدلسازی میشود. کهکشان در ابتدا به عنوان یک بدنۀ سفت و سخت چرخش کرده، سپس به دلیل نیروهای گرانشی شروع به تغییر شکل میدهد.
جاذبRössler Attractor – Rössler
جاذب Rössler دستگاهی از سه معادلۀ دیفرانسیل غیرخطی و معمولی است. جاذب Rössler از نظر ماهیتی مشابه جاذب Lorenz است. معادلات غیرخطی را میتوان در کامسول با استفادۀ راحت از فرمول Massless موجود در رابط ردیابی ذرات ریاضی حل کرد.
پرتو الکترونی واگرای نسبیتی – Relativistic Diverging Electron Beam
هنگام مدلسازی انتشار پرتوهای ذرهای باردار در جریان زیاد و سرعتهای نسبیتی، شارژ فضا و جریان پرتو نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قابل توجهی ایجاد میکنند که تمایل به گسترش و تمرکز پرتو دارند.
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.
پمپ توربومولکولی شبه دوبعدی – Quasi-2D Turbomolecular Pump
اگر شعاع متوسط پرهها از فاصلۀ بین آنها زیادتر باشد، میتوان شبیهسازی جریان مونت کارلو را در پمپ توربومولکولی ساده کرد. در این شرایط، تیغههای چرخان پمپ را میتوان به عنوان یک ردیف نامحدود تیغههایی که دارای تنها سرعت انتقال هستند، تقریب زد.
طیفسنج جرمی چهارگانه – Quadrupole Mass Spectrometer
مؤلفۀ اصلی طیفسنج جرمی چهارگانه، فیلتر جرمی است که برای فیلترکردن یونهای با بار متفاوت نسبت به جرم مورد استفاده قرار میگیرد. فیلتر جرمی چهارگانه در طی سالها به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. Ref. 1 و فیزیک و طراحی بهینه به خوبی درک شدهاند. در طیفسنج جرمی چهارگانۀ واقعی، میدانهای حاشیهای در ورودی و خروجی فیلتر جرمی وجود دارد. این میدانهای حاشیهای میتوانند نقش مهمی در تعیین احتمال انتقال یک یون خاص از طریق فیلتر جرمی را ایفا کنند. این مدل مسیرهای یون را در یک طیفسنج جرمی چهارگانه محاسبه میکند، از جمله اثرات میدانهای حاشیهای. در این مدل از رابطهای الکتروستاتیک، جریانهای الکتریکی و ردیابی ذرات بار استفاده میشود.
فیلتر جرمی چهارگانه – Quadrupole Mass Filter
فیلتر جرمی چهارگانه (QMF) یک عنصر اصلی طیفسنج جرمی مدرن است. QMF از میدانهای الکتریکی جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) برای تحلیل یونهای مثبت یا منفی بر حسب نسبت جرم به بار استفاده میکند. QMF شامل ۴ میلۀ موازی است که به طور مساوی با هم فاصله دارند، نسبت شعاع میله به شعاع دایرۀ محیطی ۱٫۱۴۸ است. جفت میلههای مخالف به صورت برقی متصل هستند. قطر میلههای معمولی بین ۵ تا ۱۲ میلیمتر و طول میله بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیمتر است. فرکانس جزء AC میدان الکتریکی به طور معمول در محدوده ۱ تا ۱۰ مگاهرتز است. این مدل هم به ماژول ردیابی ذرات و هم به ماژول AC / DC احتیاج دارد.
فرسایش لوله به دلیل ذرات آلوده – Pipe Erosion due to Contaminant Particles
رابط ردیابی ذرات برای جریان سیال برای محاسبۀ فرسایش خم لوله استفاده میشود. مقدار مواد از دست رفته با استفاده از مدلهای فرسایشی مختلف محاسبه میشود.
مسیر ذرات در یک همزن ایستای لایهای – Particle Trajectories in a Laminar Static Mixer
در همزنهای ایستا که به همزنهای بیحرکت یا درونخطی نیز نامیده میشوند، یک مایع از طریق لولهای که حاوی تیغههای ثابت است پمپ میشود. این روش ترکیب مخصوصاً برای ترکیبکردن جریان لایهای مناسب است؛ زیرا در این رژیم جریان فقط تلفات فشار کمی ایجاد میکند. این مثال جریان را در همزن ایستا با تیغۀ پیچیده بررسی میکند. این برنامه عملکرد ترکیب را با محاسبۀ مسیر ذرات معلق از میان همزن ارزیابی میکند. این مدل از جریان لایهای و ردیابی ذرات برای رابطهای جریان سیال استفاده میکند.
حرکت پروتونهای به دام افتاده در میدان مغناطیسی زمین – Motion of Trapped Protons in Earth’s Magnetic Field
این مدل مسیر پروتونهای غیرنسبیتی در میدان مغناطیسی زمین را نشان میدهد.
جریان مولکولی از طریق یک خم Molecular Flow Through an S-Bend – S
این مدل با استفاده از هر دو روش ضریب زاویهای موجود در رابط جریان مولکولی آزاد و روش مونت کارلو با استفاده از رابط ردیابی ذرات ریاضی، احتمال انتقال را از طریق یک هندسه خمشی s محاسبه میکند. احتمال انتقال محاسبه شده توسط دو روش با اختلاف كمتر از اختلاف ۱٪ مطابقت دارد. این مدل به ماژول ردیابی ذرات نیاز دارد.
جریان مولکولی از طریق یک جفتکننده Molecular Flow Through an RF Coupler – RF
این مدل با استفاده از دو روش ضریب زاویهای موجود در رابط مولکولی آزاد و یک روش مونت کارلو با استفاده از رابط ردیابی ذرات ریاضی، احتمال انتقال را از طریق یک جفتکنندۀ RF محاسبه میکند. احتمال انتقال محاسبه شده توسط دو روش مشخص شده با اختلاف كمتر از اختلاف ۱٪ مطابقت دارد. این مدل به ماژول ردیابی ذرات نیاز دارد.
لنز مغناطیسی – Magnetic Lens
میکروسکوپ الکترونی روبشی با اسکن یک هدف به وسیلۀ پرتوهای پرانرژی الکترون، از تصاویر نمونه میگیرد. برهمکنشهای الکترونی بعدی، سیگنالهایی مانند الکترونهای ثانویه و پراکندۀ پسرو را تولید کرده که حاوی اطلاعاتی در مورد نقشهبرداری سطح نمونه هستند. از لنزهای الکترومغناطیسی برای تمرکز این پرتو الکترونی به نقطهای با عرض ۱۰ نانومتر بر روی سطح نمونه استفاده میشود.
طراح همزن ذرات ایستای لایهای – Laminar Static Particle Mixer Designer
در همزنهای ایستا، یک مایع از طریق لولهای که حاوی تیغههای همزن ثابت است، پمپ میشود. این روش ترکیب برای مخلوط کردن جریان چندلایه به خوبی مناسب است، زیرا در این رژیم جریان فقط تلفات فشار کمی ایجاد میکند. هنگامی که یک مایع از طریق کانال پمپ میشود، جهتهای متناوب پرههای مقطعی، مایع را با عبور از طول کانال مخلوط میکند. روش ترکیب ایستا امکان کنترل دقیق بر میزان ترکیب موجود در طول فرآیند را فراهم میآورد. با این حال، عملکرد همزن بسته به هندسۀ آن میتواند بسیار متفاوت باشد.
معیار محدوده یونی – Ion Range Benchmark
مدل معیار محدوده یونی، عبور پروتونهای پرانرژی از طریق سیلیکون با تلفات یونیزاسیون و پراکندگی هستهای را شبیهسازی میکند. انرژی اولیۀ پروتونها با استفاده از جابجایی پارامتری از ۱ کیلو ولت تا ۱۰۰ مگاوات متغیر است.
قیف یونی – Ion Funnel
قیف یونی الکترودینامیکی وسیلهای کارآمد برای انتقال یونها از مناطقی با فشار زیاد به خلاء بالا فراهم میکند. قیف یونی میتواند دستگاههایی را که عموماً با فشارهایی از مرتبۀ بزرگی مختلف کار میکنند، از جمله طیفسنجهای حرکتی یونی و طیفسنجهای جرمی، به هم جفت کرده و اجازه میدهد تا مخلوطی از گازهای یونیزه شده از هم جدا شده و در عین حال به حداقل برسند.
معیار سرعت سوق یونی – Ion Drift Velocity Benchmark
سرعت رانش Ar+ با استفاده از یک شبیهسازی مونت کارلو محاسبه شده که در آن برخورد الاستیک یونهای آرگون با نوسانات محیط به صراحت مدلسازی میشود. این مدل از دادههای سطح مقطع برخورد انرژی وابسته به انرژی حاصل از آزمایش استفاده میکند.
حرکت یونی سیکلوترون – Ion Cyclotron Motion
این مدل مسیر یونی را در یک میدان مغناطیسی یکنواخت با استفاده از فرمول های نیوتن، لاگرانژ و هامیلتونی موجود در رابط ردیابی ذرات ریاضی محاسبه میکند.
ردای ایدهآل – Ideal Cloak
این مدل استفاده از ردیابی نوری را برای مطالعۀ ساختارهای شاخص شیب نوری بزرگ با خصوصیات نوری ناهمسانگرد نشان میدهد. علاوه بر این، مدل یک روش صافکننده را برای دستیابی به ناپیوستگی ضریب شکست در سطوح منحنی -که در دستگاههای نوری مرسوم مانند لنزها معمولی است- معرفی میکند.
واگرایی پرتو الكترون به علت خودپتانسيل – Electron Beam Diverging Due to Self Potential
هنگام مدلسازی انتشار پرتوهای ذرۀ باردار در جریانهای زیاد، نیروی بار فضایی ایجاد شده توسط پرتو به طور قابل توجهی مسیر ذرات بار را تحت تأثیر قرار میدهد. آشفتگی این مسیرها به نوبۀ خود بر توزیع بار فضایی تأثیر میگذارد.
لنز منفرد – Einzel Lens
لنز منفرد، وسیلهای الکتروستاتیکی است که برای تمرکز پرتوهای ذرۀ باردار مورد استفاده قرار میگیرد. ممکن است در لولههای پرتو کاتدی، آزمایشهای پرتو یونی و پرتوهای الکترونی و سیستمهای پیشران یونی مشاهده شود.
پراکندگی ذرات سنگین در یک جریان کانال آشفته – Dispersion of Heavy Particles in a Turbulent Channel Flow
در این مدل معیار، ذرات جامد در یک جریان کانال کاملاً توسعه یافتۀ آشفته آزاد میشوند. ذرات تحت فشار کششی قرار دارند که شامل سهم ناشی از تلاطم سیال بوده که با استفاده از یک مدل پیوستۀ تصادفی پیوسته (CRW) اجرا میشود. از آنجا که تلاطم در کانال ناهمسانگرد است، ذرات با بی تحرکی قابل توجهی تمایل به خوشه شدن در نزدیکی دیوارۀ کانال دارند، در حالی که ذرات بسیار کوچک به طور یکنواخت در کل مقطع کانال توزیع میشوند.
معیار قانون کودک – Child’s Law Benchmark
انتشار محدود بار فضایی پدیدهای است که جریان ذرات شارژشده را که میتوانند از یک سطح آزاد شوند، محدود میکند. با افزایش جریان الکترونی که توسط یک کاتد افزایش مییابد، بزرگی چگالی بار در مجاورت فوری کاتد نیز افزایش پیدا میکند. این توزیع چگالی بار، نیروی الکتریکی را روی الکترونهای ساطعشده، به سمت کاتد هدایت میکند. جریان محدود بار فضایی حداکثر جریانی است که میتواند آزاد شود، به گونهای که ذرات ساطعشده به سمت کاتد دفع نمیشوند.
شبیهساز سلولی تبادل شارژ – Charge Exchange Cell Simulator
یک واحد تبادل شارژ از ناحیهای از گاز با فشار زیاد در داخل محفظۀ خلاء تشکیل شده است. هنگامی که پرتوی یونی با گاز با چگالی بالاتر تداخل میکند، یونها با گاز واکنش نشان داده و ذرات خنثی انرژی ایجاد میکنند. این احتمال وجود دارد که فقط بخشی از یونهای پرتوی واکنشهای تبادل شارژ را متحمل شوند. بنابراین، برای خنثی کردن پرتو، یک جفت صفحات شارژ شده در خارج از سلول قرار میگیرند. از این طریق میتوان یک منبع خنثی پر انرژی تولید نمود.
حرکت براونی – Brownian Motion
حمل و نقلی که در طبیعت کاملاً پراکنده است، میتواند با استفاده از یک نیروی براونی مدلسازی شود. این مدل نحوۀ افزودن چنین نیرویی را در رابط فیزیک جریان ذرات برای جریان سیال نشان میدهد. انتشار ذرات در یک مایع با معادلۀ انتشار و ردیابی ذرات برای رابط جریان سیال مدلسازی شده و نتایج با یکدیگر مقایسه میشوند.
جریان صوتی در یک سطح مقطع میکروکانال – Acoustic Streaming in a Microchannel Cross Section
پیشرفتهای اخیر در ساخت سیستمهای میکروسیالی نیاز به دست زدن به سلولهای زنده و سایر ذرات میکرو و همچنین ترکیب دارد. به عنوان مثال، همۀ این موارد را میتوان با استفاده از نیروهای تابش صوتی و کشش چسبناک از جریان سیال بدست آورد.
بالابر صوتی – Acoustic Levitator
بالابر موج ایستادۀ فراصوتی، که همچنین به عنوان لویتیتور صوتی (acoustic levitator) نیز نامیده میشود، وسیلهای است که برای تخلیۀ مایعات و ذرات جامد در یک میدان صوتی استفاده میشود. امواج صوتی ایستاده نیروی تابش آکوستیک را بر روی ذرات اعمال میکنند. نیرو یک اثر مرتبه دوم بوده و از ترکیبی از فشار متوسط زمان و اثر متقابل اینرسی بین ذرات و میدان آکوستیک ناشی میشود. با بارگذاری ذره میتوان به عنوان مثال، سینتیک خشککردن آن را در شرایط مختلف خارجی به عنوان دما و رطوبت مطالعه کرد. همچنین از بالابر برای مطالعۀ فرایندهای احتراق، تشکیل ذرات یخ و لکههای برفی استفاده شده است، و همچنین به عنوان یک قیچی آکوستیک در میکروگرانش، به عنوان مثال در مأموریتهای فضایی استفاده میشود. این مدلی از هندسۀ یک بالابر صوتی دوبعدی ساده است که در یک فرکانس ثابت رانده شده است. ذرات الاستیک کوچک به طور یکنواخت در میدان آکوستیک ایستاده آزاد شده و وقتی تحت تأثیر نیروی تابش آکوستیک، کشش چسبناک و گرانش قرار بگیرند، مسیر آنها مشخص میشود. در این مدل از رابطهای آکوستیک فشار، فرکانس دامنه و ردیابی ذرات برای رابطهای جریان سیال استفاده شده است.
عملکرد توزیع انرژی یون
یکی از کمیته های مورد علاقه بعد از حل یک مدل پلاسما خود سازگار ، عملکرد توزیع انرژی یون (IEDF) است.
عملکرد توزیع انرژی یون CCP Ion Energy Distribution Function – CCP
این مدل عملکرد توزیع انرژی یون (IEDF) را برای یک راکتور پلاسما با خازن تجاری محاسبه میکند.
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.
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.
خنثیسازی پرتو پروتون از طریق یک سلول شارژ تبادل – Neutralization of a Proton Beam through a Charge Exchange Cell
سلولهای گازی در طراحی ابزارهای علمی کاربردهای مختلفی دارند. از یک سلول گازی برای تعریف ناحیۀ فشار قوی در سیستم خلاء ابزار اصلی استفاده میشود.
جریان مولکولی از طریق یک خم Molecular Flow Through an S-Bend – S
این مدل با استفاده از هر دو روش ضریب زاویهای موجود در رابط جریان مولکولی آزاد و روش مونت کارلو با استفاده از رابط ردیابی ذرات ریاضی، احتمال انتقال را از طریق یک هندسه خمشی s محاسبه میکند.
جریان مولکولی از طریق یک جفتکننده Molecular Flow Through an RF Coupler – RF
این مدل با استفاده از دو روش ضریب زاویهای موجود در رابط مولکولی آزاد و یک روش مونت کارلو با استفاده از رابط ردیابی ذرات ریاضی، احتمال انتقال را از طریق یک جفتکنندۀ RF محاسبه میکند.
معیار تابش پراکنده-منظم مخلوط – Mixed Diffuse-Specular Radiation Benchmark
این مدل چگونگی استفاده از رابط ردیابی ذرات ریاضی را برای شبیهسازی انعکاس پراکنده-منظم مخلوط بین سطوح در یک محوطه نشان میدهد. این مدل در دو بخش از هم تفکیک شده است.
پراکندگی ذرات سنگین در یک جریان کانال آشفته – Dispersion of Heavy Particles in a Turbulent Channel Flow
در این مدل معیار، ذرات جامد در یک جریان کانال کاملاً توسعه یافتۀ آشفته آزاد میشوند. ذرات تحت فشار کششی قرار دارند که شامل سهم ناشی از تلاطم سیال بوده که با استفاده از یک مدل پیوستۀ تصادفی پیوسته (CRW) اجرا میشود.
شبیهساز سلولی تبادل شارژ – Charge Exchange Cell Simulator
یک واحد تبادل شارژ از ناحیهای از گاز با فشار زیاد در داخل محفظۀ خلاء تشکیل شده است. هنگامی که پرتوی یونی با گاز با چگالی بالاتر تداخل میکند، یونها با گاز واکنش نشان داده و ذرات خنثی انرژی ایجاد میکنند. این احتمال وجود دارد که فقط بخشی از یونهای پرتوی واکنشهای تبادل شارژ را متحمل شوند. بنابراین، برای خنثی کردن پرتو، یک جفت صفحات شارژ شده در خارج از سلول قرار میگیرند. از این طریق میتوان یک منبع خنثی پر انرژی تولید نمود.