See How Modeling and Simulation Is Used Across Industries
Multiphysics modeling and simulation drives innovation across industries and academia — as is evidenced by the many uses showcased in the technical papers and posters presented by engineers, researchers, and scientists at the COMSOL Conference each year.
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研究内容及难点：基于SARAX程序和COMSOL软件联合仿真建立了一套确定论核热耦合方法，能够模拟核反应堆中的核-热-氢扩散耦合过程，实现金属氢化物反应堆功率、温度场及氢浓度的计算。研究难点在于SARAX程序与COMSOL软件之间的数据传输以及网格映射。 在comsol中的仿真：主要针对金属氢化物反应堆进行传热以及氢扩散计算。 结果：金属氢化物中的氢会从温度高的地方向温度低的地方发生迁移，进而改变反应堆的功率分布及有效增值因子。 Read More
超声辅助解冻作为一种有前景的技术，可加速冷冻食品的回温过程，并一定程度地减少质量下降。本研究使用COMSOL Multiphysics对超声辅助回温冷冻猪肉的非稳态过程进行模拟并验证，以研究直接接触式超声回温过程中热和质量传递行为。建立了压力声学-生物传热耦合模型，以描述超声波在食品基质中的传播，同时考虑了超声能量吸收、热产生和热传导。超声辅助回温时猪肉中心温度模拟值和实验值相对误差为3.4%，证明该模型能较好地模拟回温过程；与4℃低温回温相比，接触式超声辅助回温可缩短83.72%的回温时间，表明直接接触式超声回温可以实现更快的温度上升、更短的回温时间 ... Read More
根据刺参在对流干燥过程中发生的物理变化，在COMSOL Multiphysics软件中建立了对流干燥系统传热过程中的刺参二维轴对称物理模型，模型中耦合了速度场、温度场等多个物理场，以实测的送风空气温度和速度为入口边界条件，对干燥箱内刺参干燥过程中的热量迁移规律进行了研究。设计对流干燥实验对数值模拟得到的结果进行了验证，实验值与模拟值表现出较好的一致性，数值模拟结果可用于同类型的干燥模型。 Read More
随着电动汽车和储能系统的迅速发展，高功率电池与超级电容器的散热问题愈发突出。传统空冷或常规液冷方式难以兼顾紧凑空间中的高效散热与低能耗需求，因此亟需新的液冷板设计理念。针对这一挑战，本文提出了一种基于拓扑优化的液冷板设计方法，通过结构生成与算法优化的耦合，实现散热能力与流动效率的协同提升。 在方法上，首先建立拓扑优化密度模型，将温度控制与流阻约束同时纳入目标函数。随后，引入多目标优化框架，以电池最高温度、温差及压降为核心指标，利用代理模型与 NSGA-II 算法对设计域进行迭代演化，从而生成具有复杂分支与仿生特征的流道结构。进一步结合动态 TOPSIS 决策方法 ... Read More
在微波加热中，其加热效率及加热均匀性一直是研究的热点问题。本文利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件的RF模块对一个长方体谐振腔的电磁功率分布进行仿真研究。对谐振腔内环氧树脂材料负载上的电磁功率、功率变异系数以及归一化体积等特征值进行对比分析，研究改变腔内金属隔板的几何形状、尺寸对负载加热效率及加热均匀性的影响。仿真结果表明：在谐振腔内部增加金属板能够提高加热效率，隔板几何的变化会影响加热效率和加热均匀性。最终文中给出了当隔板分别为正方形、圆形时，获取加热效率较高同时加热均匀性较稳定对应的隔板参数设置。研究结论可以为谐振腔的设计提供指导意见。 Read More
寒冷天气下，储罐中的液态苯酚可能因为温度降低而结冰（固化）。管道或阀门处的苯酚固化会造成化工生产中严重的安全隐患。当苯酚流动不畅会造成，化工装置因缺少物料而停车，给企业带来严重的经济损失。因此，评估储罐在寒冷天气下，何时苯酚会发生凝结，以及凝结的程度（厚度）和位置，对提升罐区的安全性能具有重要的工程价值。 设计部门需要从两个方面考虑：一个是苯酚加热的热水或蒸汽管道的直径。另一个是苯酚储罐外部的保温层厚度。在设计和建造苯酚储罐之前，希望对储罐工作状态进行数值模拟，从而为最终的工程设计提供参考。 考虑到苯酚密度，粘度和导热系数等因为温度而变化 ... Read More
作为新能源汽车的主要动力源，锂离子电池在狭小的电池箱内大倍率充放电时容易产生大量的热，导致温度迅速升高，可能引发热失控等一系列安全问题[1]，此项仿真通过对电池建立精确的电化学热耦合模型，得到整个电池箱内温度分布，通过参数分析优化电池组散热结构。 Read More
在我们的研究中使用软件内置的传热模块，模拟一个冷热循环的外界环境，求解在冷热循环下墙体内部的温度变化。模拟还要满足一定的假设条件，假设实际工程中使用的材料各向同性，连续均匀，各界面之间粘结紧密。并且忽略了太阳辐射与空气对流对温度变化的影响。通过有限元软件的模拟分析，可以得到这样的结论。在保温层、抗裂层、饰面层的保护作用下，内部的混凝土基墙和界面粘结砂浆的温度变化幅度很小。这也有利于减小混凝土在冻融循环下的破坏程度并且保护了粘结强度。饰面层与抗裂层的导热性极强，对热量基本没有阻隔作用，所以其温度变化曲线与热冷循环曲线类似的同时，温度差极大 ... Read More
When a dual probe heat pulse (DPHP) sensor is installed near the soil-atmosphere interface, the basic assumptions of the infinite line heat source (ILS) model and its improvement, the infinite line heat source model with an adiabatic boundary condition (ILS-ABC), might not be satisfied ... Read More
宽波段 X 射线望远镜（Wide band X-ray Polarization and imaging Telescope, WXPT）是新一代空间卫星探测项目，其科学目标是通过宽波段X射线观测，揭示黑洞，中子星等致密天体的高能辐射机制和宇宙中的极端物理过程。其预计装配多种类探测器组合探测至 500keV能段，其科学目标是通过宽波段X射线观测，揭示致密天体的高能辐射机制和宇宙中的极端物理过程。超导边沿转变探测器（Transition edge sensor,TES）因其极为优异的能量分辨性能，成为WXTP项目在3-60keV能段探测的有力竞争者 ... Read More
