Points forts de COMSOL Multiphysics^® 6.3

Pour les utilisateurs du module Particle Tracing, la version 6.3 de COMSOL Multiphysics^® apporte des améliorations pour simuler le mouvement des particules en référentiels tournants, incluant la compatibilité avec les solutions calculées sur domaine tournant ainsi que des options étendues pour la définition des collisions de particules personnalisées. Pour en savoir plus sur ces nouveautés, consultez la page ci-dessous.

Améliorations de la fonctionnalité référentiel tournant

De nouvelles variables ont été introduites pour stocker la position et la vitesse des particules dans le référentiel inertiel de référence (référentiel du laboratoire) lorsque la fonctionnalité Référentiel tournant est utilisée. Ces variables vous permettent d'utiliser des coordonnées dépendant du référentiel inertiel, simplifiant ainsi la définition des interactions particule-champ. De plus, la visualisation des trajectoires des particules dans le référentiel inertiel a été améliorée. Auparavant, la fonctionnalité Référentiel tournant ne mettait à disposition que des variables pour la position et la vitesse des particules dans le référentiel tournant.

De plus, la compatibilité de la fonctionnalité Référentiel tournant avec plusieurs autres interfaces physiques a été significativement élargie. La précision du calcul des forces externes ainsi que des forces fictives associées à la fonctionnalité Référentiel tournant a également été améliorée. Découvrez ces améliorations dans le tutoriel Tubular Centrifuge.

Compatibilité des solutions Frozen Rotor avec le suivi de particules en domaines tournants

Une nouvelle option Projeter la vitesse à partir d'un maillage stationnaire vers un maillage mobile permet d'utiliser directement les champs de vitesse définis sur un maillage stationnaire dans une étude Temporel impliquant une interface de suivi de particules et une fonctionnalité Domaine tournant. Cette option est disponible dans les fonctionnalités Force de traînée, Portance, Modèle d'atomisation de goutte de Kelvin–Helmholtz, Collisions, et Force de frottement.

Ceci est utile, en particulier, quand une étude Frozen Rotor est utilisée pour résoudre la vitesse du fluide dans un domaine tournant avec une géométrie simple. Dans ce cas, lorsque le champ de vitesse défini sur le maillage stationnaire (la solution Frozen Rotor) constitue une bonne approximation de la vitesse dans le référentiel spatial, la sélection de cette option permet d'éviter d'avoir à résoudre les champs sur un maillage mobile. Découvrez cette nouveauté dans le nouveau tutoriel Tubular Centrifuge.

Améliorations des collisions définies par l'utilisateur

Dans l'interface Suivi de particules chargées, La fonctionnalité Défini par l'utilisateur sous la fonctionnalité Collisions prend désormais en charge une gamme beaucoup plus large de collisions. Il est maintenant possible de choisir d'inclure ou non les particules primaires dans les produits post-collision. Dans les versions antérieures, il n'était possible d'inclure qu'un seul type d'espèce de particules secondaires, mais dans la version 6.3, il est désormais possible d'inclure plusieurs espèces secondaires distinctes. Ceci est réalisé en ajoutant un nouveau noeud Propriétés d'espèces en tant que sous-fonctionnalité du noeud Défini par l'utilisateur. De plus, les réglages qui permettent de contrôler l'émission de particules secondaires sont maintenant inclus dans le noeud Propriétés d'espèces. Plusieurs instances du noeud Propriétés d'espèces peuvent être ajoutées pour tenir compte des espèces secondaires distinctes.

Contrôler le caractère aléatoire des fonctionnalités d'émission de particules

Il est désormais possible de contrôler les générateurs de nombres aléatoires utilisés par toute fonctionnalité d'émission de particules. L'option Arguments pour la génération de nombres aléatoires est maintenant disponible dans les réglages de l'interface de suivi de particules qui contrôlent la graine du générateur de nombres aléatoires. La graine du générateur de nombres aléatoires est définie en interne et est fixée lorsque l'option Générer des arguments uniques est sélectionnée, ce qui garantit que les conditions initiales des particules sont identiques à chaque résolution du modèle.

Quand l'option Générer des arguments aléatoires est sélectionnée, la graine est déterminée aléatoirement au moment du démarrage du calcul, ce qui permet aux conditions initiales d'être réellement aléatoires et est idéal pour des simulations de type Monte Carlo. L'option Défini par l'utilisateur permet un contrôle direct de la graine. Lorsque cette option est sélectionnée, un nouveau champ d'entrée Argument d'entrée additionnel pour le générateur de nombres aléatoires apparaît dans la fenêtre de Réglages des fonctionnalités d'émission. La valeur spécifiée sera utilisée pour initialiser le générateur de nombres aléatoires associé à cette fonctionnalité d'émission.

Les générateurs de nombres aléatoires peuvent être utilisés pour contrôler les positions initiales, vitesses, temps d'émission, et valeurs initiales des variables dépendantes auxiliaires dans toutes les interfaces de suivi de particules. En outre, dans l'interface Suivi de particules pour écoulement fluide, les distributions de masse ou de diamètre des particules peuvent également être affectées par les générateurs de nombres aléatoires.

Initialisation de la vitesse des particules à l'aide de la quantité de mouvement ou de l'énergie cinétique

Dans la version 6.3, la possibilité d'initialiser la vitesse des particules en spécifiant leur quantité de mouvement est maintenant disponible. Vous pouvez spécifier les composantes vectorielles ou l'amplitude de la quantité de mouvement et échantillonner la direction du vecteur à l'aide des distributions Vitesse constante, sphérique; Vitesse constante, hémisphérique; Vitesse constante, cône; ou Vitesse constante, Lambertienne. Toutes ces distributions d'échantillonnage sont désormais disponibles quand la vitesse est initialisée avec l'énergie cinétique.

Les modèles suivants illustrent cette nouvelle fonctionnalité:

• ion_range_benchmark
• trapped_protons
• ion_drift_velocity_benchmark
• ion_funnel
• turbomolecular_pump
• rf_coupler
• s_bend_benchmark
• ccp_ion_energy_distribution_function

Nouvelles options pour sélectionner des groupes de particules

Pour les fonctionnalités Accumulateur, Calcul de la densité de population, Compteur de particules, et Réinitialisation de la vitesse, il est désormais possible de réaliser des calculs pour seulement un groupe de particules. Les particules peuvent être regroupées en fonction des conditions d'émission ou des propriétés des particules. Par exemple, la fonctionnalité Calcul de la densité de population peut être utilisée pour calculer la densité de population de toutes les particules, des particules émises par une fonctionnalité d'émission spécifique, ou des particules présentant un ensemble spécifique de propriétés.

De même, la fonctionnalité Compteur de particules peut être utilisée pour ne compter que les particules présentant un ensemble de propriétés spécifiques et qui sont situées dans un ensemble prédéfini de domaines ou un ensemble prédéfini de frontières. Découvrez ces nouvelles options dans le tutoriel Tubular Centrifuge.

Nouveaux tutoriels

La version 6.3 de COMSOL Multiphysics^® apporte deux nouveaux tutoriels au module Particle Tracing.