مثال زیر تکنیک‌هایی را برای مدل‌سازی یک برهمکنش سیال-ساختار حاوی دو فاز سیال در COMSOL Multiphysics نشان می‌دهد. این نشان می‌دهد که چگونه یک سیال سنگین‌تر می‌تواند با استفاده از تکنیک لاگرانژی-اولری دلخواه (ALE) همراه با کاربرد میدان فاز دو فاز، حرکت در یک مانع را القا کند.
تجزیه و تحلیل FSI درب جانبی خودروی اسپرت و آینه دید عقب. این مدل بر اساس تجزیه و تحلیل شبیه سازی گردابی بزرگ یک ماشین اسپرت است. میدان جریان برای تجزیه و تحلیل ساختاری آینه جانبی و درب جانبی برای تخمین ارتعاشات ناشی از جریان استفاده می شود.
این مثال با استفاده از شبیه سازی های گردابی بزرگ (LES) جریان آشفته اطراف یک خودروی اسپرت را که با سرعت 180 کیلومتر در ساعت حرکت می کند، شبیه سازی می کند.
جریان بر روی یک حفره و نویز تونال تولید شده یک منبع نویز معمولی در سیستم های لوله کشی است که دارای دریچه ها و حفره های دیگر هستند. این مدل آموزشی یک مورد ساده از نویز جریان حفره در یک سیستم مجرای را نشان می دهد. این مدل بر اساس مثالی از لافون و همکاران تنظیم شده است.
مدل آموزشی فعلی مراحل مربوط به شبیه‌سازی نویز ناشی از جریان را در COMSOL Multiphysics با استفاده از عملکرد ماژول Acoustics و ماژول CFD نشان می‌دهد.
لازم به ذکر است که وضوح مش استفاده شده برای جریان LES به اندازه کافی خوب نیست تا تمام جزئیات جریان را حل کند. این انتخاب برای اطمینان از اینکه مدل می تواند نسبتا سریع در یک خوشه قدرت متوسط حل شود و داده های خروجی خیلی بزرگ نباشد، انجام شده است. این به نوبه خود بدان معنی است که پاسخ صوتی شبیه سازی شده تا حدی از داده های مرجع لافون و همکاران منحرف می شود.
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 0.3 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.
این آموزش نحوه استفاده از داده های پلاریزاسیون ثابت را برای انجام تخمین پارامتر یک مدل سلول سوختی غشایی الکترولیت پلیمری (PEMFC) نشان می دهد.
مدلی که یک مجموعه الکترود غشایی 5 لایه (MEA) را تعریف می‌کند، دو بعدی است و شامل تعادل بار الکترونیکی و یونی، سینتیک باتلر-ولمر، و همچنین انتقال گاز انتشاری و همرفتی در لایه و الکترود انتشار گاز اکسیژن/هوا است. لایه کاتالیزوری).
دو مجموعه از داده های قطبش، برای یک اکسیژن مرطوب یا مخلوط هوا، برای تخمین چهار پارامتر مدل استفاده می شود.
این مثال آموزش کاتد پیل سوختی را گسترش می دهد تا انتقال آب مایع در الکترود اکسیژن را نیز شامل شود.
آب مایع با استفاده از عبارت تعریف شده توسط کاربر برای تراکم بخار، بسته به سطح رطوبت نسبی در فاز گاز تولید می شود.
این آموزش مدیریت حرارتی یک پشته پیل سوختی غشای الکترولیت پلیمری (PEM) را مدل‌سازی می‌کند. عملکرد پشته با مشخصات دمایی مشابه برای همه سلول‌ها مهم است، زیرا توزیع دما نابرابر ممکن است منجر به تراکم بخار آب غیریکنواخت و تغییر عملکرد سلول به سلول شود.
پشته متشکل از پنج سلول است که با صفحات دوقطبی که مایع خنک‌کننده مایع را حمل می‌کنند، درون لایه‌ای قرار گرفته‌اند. این مدل دما، پتانسیل‌های فاز الکترود و الکترولیت، انتقال جرم گونه‌های واکنش‌دهنده در هر محفظه گاز جداگانه، و فشار سیال و سرعت‌های متناظر در محفظه‌های جریان گاز و مایع را حل می‌کند.
در پیل سوختی غشایی الکترولیت پلیمری (PEMFC)، آب در کاتد تولید می‌شود. سلول همچنین با بخار آب از طریق جریان های گاز ورودی تغذیه می شود تا غشای الکترولیت پلیمری مرطوب بماند.
اگر فشار جزئی آب در فاز گاز از فشار بخار بیشتر شود، آب به آب مایع تبدیل می شود. چگالش آب ممکن است در نتیجه تولید بخار آب در کاتد و همچنین به دلیل حذف سایر گونه های واکنش دهنده (H2 یا O2) از مخلوط های گازی رخ دهد.
این مدل یک الکترولیز آب قلیایی با شکاف صفر را تعریف می‌کند، که در آن اکسیژن و گاز هیدروژن در الکترودهای نمدی نیکل انتشار گاز متخلخل، که در مجاورت یک جداکننده متخلخل (دیافراگم) قرار می‌گیرند، تکامل می‌یابند.
