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.
View the COMSOL Conference 2018 Collection

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

考虑流固耦合的煤层气压裂水平井数值模拟研究 new

路广 [1], 练章华 [1],
[1] 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都

煤层气开采过程中煤层所受应力、孔隙压力的变化以及气体的吸附解吸,会导致煤体骨架和孔隙体积发生变化,改变煤层的渗流能力。基于多孔弹性理论、渗流力学并考虑吸附变形,建立了煤层压裂水平井的物理模型,并建立了煤体变形和气体流动的全耦合数学模型,推导出了渗透率的动态变化模型。利用数值分析软件Comsol Multiphysics对煤层气的开发特征及规律进行了数值模拟,最终实现对模型中关键参数的敏感性和压裂裂缝参数的影响进行分析。 Read More

搅拌槽内层流高效混合的数值模拟 new

刘海龙 [1], 曹宇 [2], 王建成 [1], 刘志伟 [1],
[1] 中国,江苏省,镇江市,江苏大学
[2] 江苏大学、镇江市、江苏省、中国

摘要:机械搅拌作为一种重要的混合技术在化工生产、环保安全、生物制药等领域有着广泛的应用。搅拌效率和流场的分布是衡量搅拌质量的重要指标。然而,在层流搅拌流场中,搅拌桨周期性的扰动产生环形动力流场,搅拌槽内普遍存在混合隔离区,成为实现高效混合的主要障碍。合理的设计搅拌反应器强化流体流动与混合行为,是实现流体高效节能的重要手段。本研究基于有限元方法采用COMSOL-Multiphysics®分析平台的搅拌器模块中的层流接口进行模拟计算,参照搅拌器模块“案列库”中的“模块化搅拌器”边界条件,采用滑动网格技术求解 Navier-Stokes 方程模拟中低雷诺数的瞬态搅拌流动 ... Read More

铁芯电抗器的多物理场温升仿真分析 new

黄文聪 [1], 阎诺 [1], 吴锋 [1], 张文聪 [1], 刘凌云 [1],
[1] 湖北工业大学 武汉市 湖北省 中国

铁芯电抗器具有损耗小、噪音低、维护简单、电抗值线性度好、设计寿命长等优点,得到了越来越广泛的应用。但由于电抗器通风散热不良,导致运行中不同程度的局部过热,造成匝间短路、烧损,甚至引起火灾,严重影响电抗器的安全运行。该问题涉及电-磁-热-流体多物理场耦合,电抗器正常运行时电阻损耗和涡流损耗构成主要热源。本文采用COMSOL Multiphysics®多物理场仿真软件,通过AC/DC模块、传热模块、流体模块对铁芯电抗器的电路、磁场、损耗和温升空间分布进行研究。首先施加激励分别得到铁芯、线圈的磁场及损耗密度分布,然后将铁芯及线圈的损耗值添加为插值,作为流场 ... Read More

固体废弃物处置回转窑的高温结渣行为 new

胡万鹏, 罗义英 [1], 周佳伟 [2],
[1] 嘉兴学院 化学工程研究所, 建筑工程学院
[2] 嘉兴市固体废弃物处置中心

采用回转窑处理工业废弃物已有多年历史。工业废弃物里含有的有机物在高温下挥发、气化、裂解和燃烧,最后残留下含有硅、钙、铁等无机物,无机物构成了高温的具有一定粘度的炉渣。 高温炉渣夹杂着一定量的气泡。气泡可能从下列几个方面产生: 1)有机物裂解挥发产生的气体; 2)燃烧产生的气体; 3)夹带的气体; 4)液体在高温下的汽化。 从工业现场采集炉渣样品,获取了炉渣的微观结构。计算机模拟的过程揭示炉渣结构形成的过程。 研究表明,采用COMSOL Multiphysics流体力学模块和传递模块,二维非对称结构能够有效模拟高温炉渣的流动过程 ... Read More

一款经典开口式音箱的仿真分析 new

陆晓 [1], 温周斌 [2], 徐楚林 [2], 岳磊 [1], 李陆化 [1],
[1] 浙江中科电声研发中心
[2] 浙江中科电声研发中心;中国科学院声学研究所

作为智能家居的控制中心,智能音箱融合了人工智能、语音识别、大数据和云计算等诸多先进技术。但是,音箱还是其最基本的属性,发出悦耳的声音还是智能音箱最基本也是最重要的技术指标之一。智能音箱火爆全球,它给电声产业带来千载难逢的机遇和挑战。基于COMSOL®软件仿真一款Hobby HIFI经典开口式音箱的低频声场。扬声器磁路和振动系统的等效电路模型在“电路”接口中建立,可计算出活塞辐射面上的加速度;使用“压力声学,频域”和“压力声学,边界元”接口可分析得出音箱内部和外部的声场分布,它同时考虑了箱体的结构振动和声场的耦合作用,使得声场仿真结果更加准确 ... Read More

利用COMSOL Multiphysics®对锂电池进行容量衰减预测 new

李金东 [1], 吴旭 [1],
[1] 华中科技大学,武汉,湖北,中国

在能源危机和气候变化的背景下,电动汽车和混合动力汽车产业快速发展,锂离子电池在其中发挥着重要作用。锂离子电池使用过程中的容量衰减研究是该领域中的一个重要课题。锂锰氧化物(LMO)由于其经济、无毒害等优点,成为锂离子电池的常用阴极材料之一。有文献报道,在电解液中六氟磷酸锂分解产生质子的情况下,锂锰氧化物会发生分解,锰离子发生溶出并在阳极发生沉积,这是造成锂离子电池容量衰减的原因之一。本模型通过仿真上述过程,分析锂锰氧化物的分解与沉积对电池容量衰减的影响。使用COMSOL Multiphysics®进行建模,参考案例库中的锂离子电池容量衰减模型(Application ID ... Read More