See How Multiphysics Simulation Is Used in Research and Development


Engineers, researchers, and scientists across industries use multiphysics simulation to research and develop innovative product designs and processes. Find inspiration in technical papers and presentations they have presented at the COMSOL Conference. Browse the selection below or use the Quick Search tool to find a specific presentation or filter by application area.
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基于有限元法的黑磷波导对的光学力研究及其应用 new

王继成 [1], 卢春雨 [1], 胡征达 [1], 杨柳 [1], 冯延 [1],
[1] 江南大学

本文利用COMSOL软件仿真了有限宽度的平行黑磷对的等离子体传输及模态分布性质,其中包括它们的光限比和梯度力。首先,设置了两个黑磷层之间的三种不同的相对取向。由于黑磷在光学性质上表现出强烈的各向异性,在三种情况中都发现了对称和反对称模式的存在。对称模式下的电场主要集中在两层黑磷之间,而反对称模式下的电场更多的分散在黑磷对的两侧。结果表明,与反对称模式相比,对称模式表现出更大的光限比和梯度力。更有趣的是,发现zigzag-zigzag结构具有最大的梯度力,而armchair-zigzag结构具有最大的光限比。当两个黑磷层分别沿armchair和zigzag方向时 ... Read More

COMSOL在金属氢化物贮氢罐传热传质模拟中的应用 new

李谦 [1], 林羲 [1], 朱琦 [2],
[1] 上海大学材料基因组工程研究院,上海,中国
[2] 上海大学机电工程与自动化学院,上海,中国

氢能燃烧值高且无污染,被认为是人类社会摆脱对化石能源依赖的理想能源。目前氢能应用的主要瓶颈是氢存储。而氢存储的主要方式中,金属氢化物因其安全性高,循环性能好的优点,得到广泛的研究。但由于金属氢化物吸放氢反应的热效应、粉末床的传热和传质特性较差等问题,贮氢罐的吸放氢速率下降,成为限制应用的主要因素。最近十几年,贮氢罐吸放氢过程的数值模拟及相关模型得到广泛的研究。通过数值模拟方法可以优化设计贮氢罐,以期满足实际应用中的需求,同时节约设计成本。本文面对贮氢罐的实际指标(吸氢速率1.5 L min-1),采用COMSOL软件中的多孔介质传热、地下流动以及数学模块 ... Read More

页岩气水基钻井液钻井井壁稳定性研究 new

杨子莘 [1], 马天寿 [1], 练章华 [1],
[1] 西南石油大学

2015年由美国大发起页岩气革命成功地使美国从油气进口国转变为油气出口国。这使得页岩气成为能源领域关注的热点。页岩气与煤炭和石油相比更为清洁,且储量更为丰富。开发页岩气的两项关键技术是水平井钻井技术和压裂改造地层技术。 然而,由于页岩相比于其他岩石水化学活性更强,导致在水平井钻穿储层过程中井壁极容易垮塌失稳。油基泥浆的使用可以克服上述问题,但成本昂贵且受环保限制。水基泥浆的普及依赖于对页岩水化的深入理解。在页岩水化反应过程中,温度场、离子浓度场、渗流场、应力场均不同程度地作用在井壁周围岩石,而且相互耦合作用随时间不断变化 ... Read More

利用COMSOL仿真复杂情况下的海洋声传播模型 new

朱军 [1], 朴胜春 [2], 宋扬 [3], 祝捍皓 [4], 杨春梅 [5],
[1] 船舶与机电工程学院,浙江海洋大学,舟山,浙江,中国
[2] 海洋科学与技术学院,浙江海洋大学,舟山,浙江,中国
[3] 海洋环境与数值模拟重点实验室,国家海洋局第一海洋研究所,青岛,山东,中国
[4] 水声工程学院,哈尔滨工程大学,哈尔滨,黑龙江,中国

本篇文章使用COMSOL二维以及二维轴对称模型下的压力声学-频域模块,分别仿真了点声源和线声源在不同复杂液态海底地形环境下的声传播模型。以此来对比COMSOL有限元法相对与传统数值仿真方法在处理复杂海底模型下的准确性。 在所仿真的结果中,当声源处于点声源条件下时,使用二维-压力声学模型,海底环境为倾斜的液态海底。由于在二维模型下,声源可以设置在二维图形的任意区域,本文将声源位置定于所仿真水体层的中央。通过观察发现,在小倾斜角、海底与海水的阻抗比较小的情况下,由于在上坡和下坡部分后向散射对声场的影响都比较小 ... Read More

A triple band cross-polarization converter based on ultra-thin graphene-integrated metasurface new

Zhifei Yao [1], Yueke Wang [1], Shumei Gao [1],
[1] Optical Information Science and Technology Department, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, china

We propose a triple band tunable and high-efficient reflected cross-polarization converter (CPC) in the mid-infrared. The study of graphene-integrated CPC becomes increasingly important, due to its tunable optical performance and small volume. Graphene, a monolayer of carbon atoms placed ... Read More

飞机燃油箱系统雷电点火源仿真研究 new

杜鸣心 [1], 段雁超 [1], 朱犇 [1],
[1] 西安爱邦电磁技术有限责任公司

飞机燃油系统雷电防护是飞机设计中需要考虑的一个重要部分。用实验方法研究成本较高,且周期长,数值仿真方法具有明显的优势。本文基于COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,建立内部带有液压管和燃油管的燃油箱系统模型。通过电-热耦合仿真考察雷电流在燃油箱上的传导路径,根据电流分布及温度分布给出成为潜在点火源的位置。进而对比研究了两端是否屏蔽对燃油系统上雷电流物理特性的影响。仿真结果表明:飞机燃油箱系统遭受雷击时,成为潜在点火源的位置有卡箍边沿、17号肋与燃油管和液压管连接处、燃油管和液压管以及桁条上距离16号肋和18号肋上开孔较近的地方 ... Read More

Thermal Characterization of a Chemical Reactor Coupling COMSOL and ModeFrontier

N. Pacheco[1], D. Pavone[1], K. Surla[1], E. Schaer[2], and J. Houzelot[2]
[1]IFP-Lyon, France
[2]LRGP-ENSIC, France

For Hydrogen production purpose from bio-ethanol, IFP set up a pilot reactor that can work at high temperature (1000°C) and high pressure (20 bar). Experiments show that this reactor has a specific thermal behavior that should be modeled in addition to chemical and hydrodynamics to ... Read More

Beam Structure As an Acoustic Wave Sensor: A Study of the Effect of Sensor Design on Its Sensitivity to Noise

F. Akasheh[1], A. Biddle[1], W.S. Shepard Jr.[2], and B.B.B. Zhang[2]
[1]Tuskegee University, Tuskegee, AL, USA
[2]University of Alabama, Tuscaloosa, AL, USA

The detection and identification of the location of a sound source is commonly done using arrays of microphones. A recent new alternative approach has been proposed which involves the use of continuous structures, such as beams or plates, as acoustic wave sensors. The sound wave ... Read More

Verification and Time Performance Analysis of COMSOL v3.5a for Solving the Electromagnetic Problem in a Superconductor Slab

J. Lloberas[1], J. López[1], E. Bartolomé[2], and X. Granados[3]
[1]Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, Spain
[2]Escola Universitària Salesiana de Sarrià, Barcelona, Spain
[3]Institut de Ciència de Materials de Barcelona, Barcelona, Spain

Numerical analysis based on finite element method (FEM) represents a powerful approach to solve electromagnetic problems. For instance, FEM methods have been broadly used to calculate the critical state current distribution in high temperature superconductors of various geometries. In ... Read More

Computational Analysis of Evaporation in Tailored Microchannel Evaporators

S. Arslan[1], J. Brown[1]
[1]Lawrence Technological University, Southfield, MI, USA

The rapid increase in power densities of integrated circuits has induced a significant interest in new reliable and high heat flux cooling technologies. The implication of such growth is the increased need for more efficient and more compact cooling mechanisms. Promising research has ... Read More