Technical Papers and Presentations

Here you will find presentations given at COMSOL Conferences around the globe. The presentations explore the innovative research and products designed by your peers using COMSOL Multiphysics. Research topics span a wide array of industries and application areas, including the electrical, mechanical, fluid, and chemical disciplines. Use the Quick Search to find presentations pertaining to your application area.

PDE-constrained Control using FEMLAB - Control of the Navier-Stokes Equations

T. Slawig
TU Berlin, Inst. f. Math., Berlin

We show how the numerical solution of control problems constrained by Partial Differential Equations (PDEs) can be computed using COMSOL Multiphysics and its scripting language. We present the method to derive the optimality system, i.e. the necessary conditions for a minimum, and show how to implement and solve it using COMSOL Multiphysics‘ built-in nonlinear damped Newton method. As an ...

Implementation of Structural Topology Optimization in COMSOL

B. Lemke, Z. Liu, and J.G. Korvink
IMTEK, Lehrstuhl Simulation, Freiburg im Breisgau

Structural topology optimization is an important research topic to improve the performance of the mechanical design. We show how to use COMSOL as an integration environment to implement structural topology optimization using the density method and the level set method.

Two-Dimensional, Non-Isothermal, Two-Phase Flow inside the Gas Diffusion Layer Unit of the Polymer-Electrolyte-Membrane Fuel Cell

C. Siegel
Universität Luxemburg, Facultät STC/Elektrotechnik, Luxemburg

A two-dimensional, non-isothermal, two-phase flow model of a porous cathode gas diffusion layer of a polymerelectrolyte- membrane fuel cell is presented and solved numerically using computational fluid dynamics coding and sequentially solver scripting. The model accounts for multicomponent species diffusion, phase change and water transport. The heat transfer is investigated for the fluids ...

Experimentelle Untersuchung und Simulation der instationären Temperaturprofile in einem Schüttschichtadsorber

G. Hillmer
MCI, FH Technik, Innsbruck

Zur industriellen Gasreinigung werden Aktivkohle-Festbettadsorber eingesetzt. Im vorliegenden Fall erfolgt die Regenerierung thermisch durch Heizstäbe in der Schüttung. Die Regenerierung des Bettes hängt signifikant von den lokalen Temperaturen ab. Es wurden die instationären T-Felder in der Schüttung sowohl experimentell ermittelt als auch mit COMSOL modelliert. Hierbei wurde auch der ...

Elektromagnetische Wellen in der EMV Messtechnik

M. Koch, and S. Battermann
Leibniz Universität Hannover, Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Messtechnik

In diesem Beitrag werden die wichtigsten Feldtesteinrichtungen aus dem Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit vorgestellt. Ausgehend von den Anforderungen, die verschiedene Normen an die Feldqualität stellen, werden auftretende Probleme aufgezeigt. Mit numerischen Verfahren wird die Eignung für EMV-Messungen untersucht und anhand der Simulationsergebnisse werden die ...

Berechnung der Bewegung eines magnetisch angetriebenen Ankers

P.R. Zeller, and K. Schiefermayr
Fachhochschule Wels, Automatisierungstechnik, Wels

Zur effizienten Entwicklung magnetisch angetriebener Schaltgeräte ist es aufgrund der zunehmenden Komplexität und des hohen Optimierungsdruckes notwendig leistungsstarke Berechnungsmethoden für Konstrukteure zu entwickeln. Nachdem analytische Modelle nur sehr einfache Geometrien erfassen können bieten sich Finite-Elemente- Programme zur Simulation derartiger Antriebe an. Ziel dieser ...

Modellierung von Stoff- und Wärmetransport beim Bandgießen

R. Sellger[1], L. Ernenputsch[2]
[1] Ingenieurbüro, Forschung, Ratingen
[2] ThyssenKrupp Nirosta, Forschung, Krefeld

Das gekoppelte Problem von Energie- und Impulstransport wird mit COMSOL Multiphysics für das Bandgießen gelöst. In den Gleichungen für den Energietransport ist die bei der Erstarrung freiwerdende Umwandlungswärme zu berücksichtigen. Dies geschieht durch die Einführung eines Parameters ƒ, der den erstarrten festen Anteil beschreibt. Dieser Parameter hängt nur von der Temperatur ...

Calculation of Quality Factors and Amplitudes of Photoacoustic Resonators

B. Baumann[1], M. Wolff[1,2], B. Kost[1], and H. Groninga[2]
[1] Hamburg University of Applied Sciences, Faculty of Engineering and Computer Science
[2] PAS-Tech GmbH

A procedure for the numerical calculation of photoacoustic signals is introduced. It is based on the finite element method and uses an expansion of the signal into acoustical eigenmodes of the measuring cell. The method is verified for cylindrical cells with excellent accordance. Application to photoacoustic cells of unconventional shape yields good agreement with experimental data.

Numerical Simulation of Electromagnetic-wave Propagation for Land Mine Detection using Ground Penetrating Radar

M.A. González-Huici[1], U. Uschkerat[1], and A. Hördt[2]
[1] FGAN e.V., FHR, Wachtberg;
[2] TU Braunschweig, Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik, Braunschweig

This paper examines numerically the imaging of buried land mines, modelled as small abnormalities imbedded in an otherwise uniform media, using ultrawide-band (UWB) time domain radar. Herein, we carry out our system modelling, and simulate high frequency electromagnetic wave propagation in different media and near field scattering from interfaces and objects. The simulations are computed ...

Simulation of Accumulation and Movement of Ferromagnetic Microparticles in Streaming Liquid within a Magnetic Trap

M. Mayer[1,2], C. Fabian[2], and M. Brandl[1]
[1] Center for Biomedical Technology, Danube University Krems
[2] Department of Computer Simulation, University of Applied Sciences, St.Pölten

A thin-wall hollow-fiber membrane filter separates the microparticle-plasma suspension, used in purification, from the bloodstream. A non-invasive optical detection system was developed to monitor the extracorporeal venous bloodstream for the presence of released microparticles through membrane ruptures. A simulation model based on fluidic, gravitational and magnetic forces was developed to ...

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