參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能

參數化掃描是Comsol中非常實用的一種功能,類似于Aspen中的靈敏度分析。它能對模型的多個變量同時進行求解,從而得出各參數對模型結果的影響,尋求最優的設計方案。

在不知道這個功能前,小編真的是靠著手動更改參數設置,然后再反復求解模型得出各個結果,而有了這個功能,我們就可以通過指定范圍來更改多個參數值!我們以Comsol管式反應器的case (multicomponent_tubular_reactor)為例一起來學習這個功能:
在全局定義的參數列表下即是我們可以作為參數化掃描的變量,比如我現在要研究改變進料溫度T0與冷卻劑進口溫度Ta0對仿真結果產生的影響。
 

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖1

 
首先,我們需要添加一個“參數化掃描”,可以通過功能區“研究”選項卡中的按鈕來添加,也可以從“模型開發器”窗口下的“研究”節點進行添加。
 

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖2

 
之后我們需要在“研究設置”中添加所需要研究的參數,在“參數值列表”中直接輸入一組值并輸入其單位,每個值用空格或英文逗號隔開。或者也可以通過指定參數的“范圍”來輸入一組值,“范圍”中提供了三種定義方法類型:“步長”、“值數”和“對數”。
 

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖3

 
這里需要注意的一點是,“掃描類型”下拉列表中有三個選項:“指定組合”、“所有組合”和“參數switch”。對于上圖中的指定組合,comsol將計算(263302)、(273312)、(283,322)三種工況,而對于所有組合,Comsol將計算所有9種組合情況:(263302)、(263,312)、(263322)、(273302)、(273,312)、(273322)、(2863302)、(283,312)、(283322)。而對于參數switch,應該是自己定義算哪幾種工況。
 

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖4

 
在對不同的參數值進行仿真求解過程中,我們可以實時生成結果圖,比如上圖中選擇了求解時輸出“Concentration, A, 3D(tds)”,這意味著在計算過程中,將能夠看到實時的A物質濃度的求解結果:
 

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖5

 
模型求解完成后,將會生成多個解的結果圖,我們可以通過切換不同的參數值來繪制各個結果,進而查看結果圖的變化情況。

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖6

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖7


也可以將所有的結果同時繪制在一張圖上進行比較。
 

參數化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能的圖8


總而言之,“參數化掃描”可以讓我們無需手動更改參數值也能查看多種不同結果,如此實用的功能,你學會了嗎?
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