جریان ملکولی Molecular Flow آموزش کامسول comsol

ماژول جریان ملکول ها در فشار نزدیک به خلا

 Molecular Flow

درک و پیش بینی جریان مولکولی آزاد

مهندسین و دانشمندان حوزه وکیوم از ماژول جریان مولکولی برای طراحی سیستم های خلاء و برای درک و پیش بینی جریان گاز کم فشار استفاده می کنند. استفاده از ابزارهای شبیه سازی در چرخه طراحی گسترده تر شده است زیرا این ابزارها باعث بهبود درک ، کاهش هزینه های نمونه سازی و سرعت بخشیدن به توسعه می شوند. سیستم های خلاء معمولاً برای نمونه اولیه گران هستند. بنابراین ، استفاده بیشتر از شبیه سازی در فرایند طراحی می تواند موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه شود. جریان های گازی که در داخل سیستم های خلا ایجاد می شوند ، می تواند توسط فیزیک های مختلفی نسبت به مسائل جریان مایعات معمولی توضیح داده می شوند. در فشارهای پایین ، میانگین مسیر آزاد مولکول های گاز با اندازه سیستم قابل مقایسه است و ترقیق گازی مهم می شود.  حالت جریان از نظر کمی از طریق شماره نودسن (Kn) طبقه بندی می شوند ،

نوع جریان شماره نودسن
جریان مداوم Kn<0.01
جریان لغزش 0.01
جریان انتقالی 0.1
جریان مولکولی آزاد Kn> 10

در حالی که ماژول Microfluidics برای مدل سازی جریانهای لغزش و پیوسته استفاده می شود ، ماژول جریان مولکولی برای شبیه سازی دقیق جریان در حالت جریان مولکولی آزاد طراحی شده است. از لحاظ تاریخی ، جریان در این رژیم با روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) مدل سازی شده است. این محور مسیر تعداد زیادی از ذرات تصادفی را از طریق سیستم محاسبه می کند ، اما نویز آماری را وارد فرایند مدل سازی می کند. برای جریان های با سرعت پایین ، مانند مواردی که در سیستم های خلاء با آن روبرو می شوند ، نویز که توسط DSMC ایجاد می شود ، شبیه سازی ها را غیر ممکن می کند.

ماژول جریان مولکولی برای ارائه مدل سازی دقیق جریان گاز کم فشار در هندسه های پیچیده طراحی شده است تا قابلیت های شبیه سازی قبلی را که در دسترس نیستند ، ارائه دهند. این مدل برای شبیه سازی سیستم های خلاء از جمله مواردی که در پردازش های نیمه هادی ، شتاب دهنده ذرات و طیف سنج های جرمی استفاده می شود ایده آل است. برنامه های کانال های کوچک (به عنوان مثال ، اکتشاف گاز شیل و جریان در مواد نانو) نیز ممکن است مورد توجه قرار گیرند. ماژول جریان مولکولی با استفاده از روش ضریب زاویه ای برای شبیه سازی جریان های مولکولی عاری از حالت پایدار ، اجازه می دهد شار مولکولی ، فشار ، عدد تراکم و شار گرما روی سطوح محاسبه شود.  عدد تراکم را می توان در حوزه ها ، سطوح ، لبه ها و نقاطی از شار مولکولی روی سطوح اطراف بازسازی کرد.

جریان ملکولی Molecular Flow آموزش کامسول comsol

  • استفاده از روش ضریب زاویه ای ، در جریان های ایزوترمال و غیر گرمایی
  • بازسازی عدد تراکم در دامنه ها ، مرزها ، لبه ها و نقاط
  • چند محیطی
  • شار پاشش ، تبخیر ، و شرایط مخزن برای شرایط مرزی ورودی
  • شرایط خلاء و پمپ خلاء برای شرایط مرزی خروجی
  • شرایط ناپایدار ، دفع حرارتی ، جذب و رسوب دیواره ها
  • شرایط مرزی دمای اضافی برای جریانهای غیر گرمایش
  • مش بندی کل هندسه و یا فقط سطوح

  • سیستم های خلاء
  • تجهیزات پردازش نیمه هادی
  • تجهیزات پردازش مواد
  • رسوب بخارهای شیمیایی در دمای فوق زیاد (UHV / CVD)
  • کاشت یون
  • سلولهای تبادل شارژ
  • تبخیر حرارتی

pdf   آموزش کامل این بخش  (زبان اصلی)