support@comsol.com
Mises à jour du module CFD
Pour les utilisateurs du module CFD, la version 6.1 de COMSOL Multiphysics® fournit une nouvelle interface Detached Eddy Simulation, la possibilité d'utiliser des modèles de turbulence Navier–Stokes à moyenne de Reynolds (RANS) dans les domaines poreux, et des interfaces pour la modélisation du transport et des réactions des espèces chimiques en combinaison avec un écoulement à haut nombre de Mach. Plus d'informations sur les mises à jour du module CFD ci-dessous.
Interface Detached Eddy Simulation
Une nouvelle interface Detached Eddy Simulation (DES) formule une méthode hybride entre la méthode RANS et la simulation des grandes échelles (LES), où la méthode RANS est utilisée dans la couche limite et la méthode LES ailleurs. L'avantage de cette méthode est qu'elle nécessite un maillage moins raffiné de la couche limite par rapport à une approche LES complète. Cela réduit de façon importante les besoins en mémoire et le temps de calcul lors de la résolution des équations. Dans certains cas, cette amélioration des performances de calcul n'a qu'un impact mineur sur la précision. L'interface DES combine le modèle de turbulence Spalart-Allmaras avec les modèles LES : RBVM (residual-based variational multiscale), RBVMWV (residual-based variational multiscale with viscosity) ou Smagorinsky. Le traitement des parois pour Spalart-Allmaras s'effectue soit dans une approche bas Reynolds, soit par traitement automatique des parois.
Écoulement au-dessus d'un obstacle. (La direction principale est de gauche à droite.) Les zones roses proches des murs solides (haut et bas) utilisent automatiquement le modèle de turbulence Spalart–Allmaras, tandis que la méthode LES est utilisée ailleurs.
Modèles de turbulence RANS en milieux poreux
De nombreux systèmes impliquent la combinaison de domaines ouverts et poreux, comme les filtres et les convertisseurs catalytiques. Pour ces systèmes, il est souvent avantageux d'utiliser des modèles de turbulence RANS à la fois dans les domaines ouverts et poreux. Dans la liste Modèle de turbulence en milieu poreux, il y a maintenant trois options de formulation : Nakayama-Kuwahara, Pedras-de Lemos et Défaut (qui combine les deux autres modèles). Cette fonctionnalité est maintenant disponible dans les interfaces suivantes:
- Turbulent Flow, k-ε
- Turbulent Flow, k-ε réalisable
- Turbulent Flow, k-ε bas Re
- Turbulent Flow, k-ω
- Turbulent Flow, SST
- Turbulent Flow, v2-f
Interfaces d'écoulements réactifs à haut nombre de Mach
La possibilité de modéliser le transport et les réactions des espèces chimiques en combinaison avec un écoulement à haut nombre de Mach est maintenant disponible pour les solutions concentrées et diluées. Sous la branche Transport d'espèces chimiques de l'assistant de modèlisation, les interfaces Écoulement réactif à haut nombre de Mach contiennent deux variantes qui combinent un écoulement entièrement compressible avec l'interface Transport d'espèces diluées ou l'interface Transport d'espèces concentrées (qui nécessite une licence pour le module Chemical Reaction Engineering). Ces interfaces sont généralement utilisées pour la modélisation du transport et des réactions en phase gazeuse. Grâce à cette nouvelle fonctionnalité, vous avez la possibilité de gérer des mécanismes de réactions chimiques complexes à l'aide de la fonction Chimie disponible dans le module Chemical Reaction Engineering.
Matériaux multiphasiques pour les couplages des écoulements multiphasiques
Pour les couplages multiphysiques Ecoulement diphasique, Level Set, Ecoulement diphasique, champ de phase et Ecoulement triphasique, champ de phase, il est désormais possible d'inclure les propriétés matériaux effectives d'un nœud Matériau multiphasique, avec des règles de mélange intégrées. Ceci est particulièrement efficace lors du couplage de ces interfaces multiphysiques avec d'autres physiques, comme le transfert de chaleur ou l'électrostatique, puisque le matériau multiphasique utilisera les règles de mélange appropriées pour les propriétés des matériaux non fluides. Dans les versions antérieures, vous deviez écrire des expressions définies par l'utilisateur basées sur la fraction volumique de chaque phase fluide pour calculer les propriétés matériaux effectives utilisées dans chaque interface physique.
Interface liquide-air dans un modèle de cône de Taylor. Un liquide est déplacé par les forces électrostatiques causées par un champ électrique agissant sur la mince interface fluide-fluide. La permittivité relative utilisée dans les interfaces_ Electrostatique _est calculée par un matériau multiphase.
Nouvelle interface Level Set en milieu poreux
La nouvelle interface Level Set en milieu poreux comprend une fonctionnalité milieu poreux qui peut être liée à la définition de la porosité donnée dans le nœud Matériau poreux. Cette fonctionnalité est également disponible dans l'interface Level Set et dans l'interface multiphysique Equations de Brinkman, Ecoulement diphasique, Level Set. Découvrez ces fonctionnalités dans le nouveau tutoriel Moulage par transfert de résine d'une pale d'éolienne.
Groupes de propriétés pour les matériaux inélastiques non-newtoniens
Des groupes de propriétés matériaux dédiés ont été ajoutés pour tous les modèles inélastiques non-newtoniens disponibles. Chaque groupe de propriétés matériaux contient tous les paramètres nécessaires ainsi que l'expression de la viscosité apparente. Il récupère le taux de cisaillement d'une interface Ecoulement Fluide pour définir la viscosité dynamique du fluide au moyen d'une règle de synchronisation. Ainsi, un modèle non newtonien inélastique peut être sélectionné directement en ajoutant le groupe Propriétés matériau correspondant comme sous-nœud à un nœud de matériau.
Performances améliorées en CFD
La méthode Gauss-Seidel à couplage symétrique (SCGS), utilisée par de nombreuses applications CFD, a été améliorée grâce à de meilleurs paramètres par défaut. Dans de nombreux cas, cela permet de réduire de 30% le temps de calcul, et les besoins en mémoire des solveurs multigrilles avec calcul sur cluster ont été réduits jusqu'à 25%.
Ecoulement diphasique dispersé avec transport d'espèces
La capacité à modéliser le transport d'espèces chimiques et les réactions dans un écoulement diphasique est grandement améliorée par la nouvelle interface Ecoulement diphasique dispersé avec transport d'espèces. Cette nouvelle interface multiphysique décrit le transport d'espèces chimiques entre deux phases constituées de gouttelettes de liquide ou de bulles de gaz dans une phase liquide continue. Cette fonctionnalité peut être utilisée pour modéliser des processus de séparation, comme les extractions liquide–liquide ou les processus d'épuration humide des gaz d'échappement. De tels systèmes à deux phases sont courants dans les industries de la chimie lourde et de la chimie fine.
Couplage multiphysique en barrière mince
L'interface Ecoulement multiphasique en milieu poreux contient un nouveau couplage multiphysique Barrière mince. Cette fonctionnalité est optionnelle et permet d'ajouter une couche mince qui agit comme une résistance pour les champs d'écoulement de toutes les phases, sans avoir à mailler l'épaisseur de la couche.
Fonctions de paroi thermique améliorées pour la dissipation visqueuse
Dans le couplage Ecoulement non isotherme, sous les paramètres Turbulence en transfert de chaleur, un nouveau paramètre Fonction de paroi thermique est disponible pour les modèles de turbulence RANS. Deux options sont disponibles : Standard, qui convient à la plupart des configurations, et Dissipation visqueuse élevée à la paroi, qui tient compte de la dissipation visqueuse dans la couche limite. Cette dernière est nécessaire pour obtenir des résultats précis dans le cas d'un écoulement interne rapide, notamment pour les trajets étroits ou si le fluide est très visqueux.
Nouveaux tutoriels, et mises à jour
La version 6.1 de COMSOL Multiphysics® apporte au module CFD de nouveaux tutoriels, et des mises à jour au module CFD.
Moulage par transfert de résine (RTM) d'une pale de turbine d'éolienne
Nom de l'application:
rtm_wind_turbine_blade
Lien de téléchargement de l'application
Interaction Fluide–Structure sur une portière de voiture de sport
Nom de l'application:
sports_car_fsi
Lien de téléchargement de l'application
Écoulement transsonique autour d'une aile ONERA M6
Nom de l'application:
onera_m6_wing
Lien de téléchargement de l'application
Simulation des grandes échelles d'une géométrie de colline 3D
Nom de l'application:
les_3d_hill
Lien de téléchargement de l'application
Mélangeur triphasé (nécessite le module Mixer)
Nom de l'application:
three_phase_mixer
Lien de téléchargement de l'application