撞擊液滴；液滴反彈；液滴融合；COMSOL的案例
液滴撞擊液滴的融合、聚結和反彈過程仿真 ￥800
<p>本篇案例基于COMSOL軟件的兩相流水平集方法，模擬了液滴以一定的初始速度撞擊頂部附著在壁面上的液滴的動態過程，具體模擬了三種情形：（1）撞擊液滴后發生融合；（2）撞擊液滴后，未發生聚結，出現反彈；（3）撞擊液滴后，先發生聚結，后出現反彈。具體模擬結果如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/a8999c1e829d4c0fa2f501246026a6b0.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/b81a44b1c01e44b8afacfb5c1c939909.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/cd253b1425d64619bbf84df7d388418c.gif" alt="Untitled3.gif"></p><p>感興趣的朋友，可下載模型源文件，附件中為三個模型的源文件。也可以加Q進行交流！</p><p><br></p>
展開 基于comsol的超表面液滴撞擊反彈分析 ￥1890
液滴撞擊彈跳.rar
自然界中,超疏水表面由于其特殊的潤濕性而受到極大的關注。此類表面廣泛存在于植物葉子、昆蟲翅膀、鳥類羽毛及動物皮毛之中,其擁有較大的接觸角和較小的滯后角。液滴能夠在超疏水表面快速彈離的特性與許多工程應用息息相關,例如,抗結冰、滴狀冷凝傳熱和防污等。液滴與固體表面接觸過程中,兩者之間的質量、動量和能量交換與液滴同表面的接觸時間密切相關,超疏水表面可使固液接觸時間最小化。液滴在超疏水表面上碰撞時,通常要經歷鋪展和回縮階段,彈離，反復這個過程直到穩定與固體表面上。
本文研究了液滴與壁面垂直碰撞的問題，重點關注液滴在壁面上的反彈現象，采用comsol軟件Level Set方法進行液滴的相界面追蹤，研究了多種工況下的反彈及其數據，在此展示了在一定雷諾數下的液滴與壁面碰撞的過程。
整體流場內流速的變化趨勢
液滴高度隨時間變化曲線
模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。
展開 基于comsol的非對稱超表面液滴撞擊反彈偏移分析 ￥3800
液滴能夠在超疏水表面快速彈離的特性與許多工程應用息息相關,例如,抗結冰、滴狀冷凝傳熱和防污等。液滴與固體表面接觸過程中,兩者之間的質量、動量和能量交換與液滴同表面的接觸時間密切相關,超疏水表面可使固液接觸時間最小化。液滴在超疏水表面上碰撞時,通常要經歷鋪展和回縮階段,彈離，反復這個過程直到穩定與固體表面上。</p><p><br></p><p> 本文研究了液滴與壁面垂直碰撞的問題 ，壁面是非對稱微結構，，重點關注液滴在壁面上的反彈后偏移現象，采用comsol軟件Level Set方法進行液滴的相界面追蹤。</p><p><br></p><p><br></p><p>液滴的高度變化</p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/aZD62MF1udXf29kC9o98Tt.png"></p><p>液滴的偏移變化</p><p><img src="https://img.jishulink.com/images/202205/gtSMg56DJ5ee7kmLDaKZiL.png"></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。</strong></p><p><br></p>
展開 COMSOL-液滴撞擊 ￥50
本案例模擬的是液滴撞擊粗糙固體表面的過程。主要用到的物理場是兩相流水平集，目前應用比較廣的相界面追蹤方法主要有 VOF（volume of fluid）法、LBM（Lattice Boltzmann）法、PIC（Particle In Cell）法、MAC（Marker And Cell）法、Phase field 和 Level set 法等，具體優缺點如表所示。流動的計算域模型如圖所示，模型為2D，整個的流動過程為等溫、層流及不可壓縮流動。
S1：啟動 comsol 5.5
點擊模型向導，在空間維度內選擇二維；
展開流體流動中多相流，選擇兩相流，水平集（層流）；
單擊包含相初始化的瞬態研究；
單擊完成。
S2：材料
從材料庫中添加水和空氣；
圓形區域定義為水計算域，其他為空氣域；
S3：層流
單擊層流，物理模型中選擇包含重力；
添加壓力點約束，在點選擇內任取一點即可，并選擇靜水壓力補償；
展開 
COMSOL液滴撞擊壁面仿真 ￥600
本篇文檔基于COMSOL軟件中的LEVEL SET模塊對液滴撞擊壁面的三種情形進行了仿真，分別是：1、液滴撞擊壁面變形后附著在壁面上；2、液滴撞擊壁面變形后發生反彈脫離壁面；3、液滴撞擊后在壁面發生鋪展。
效果展示如下：
三個模型分別考慮了撞擊壁面的不同特性，基于此模型后續可以作更加深入的研究和分析，如想詳細了解模型，請下載附件！也可以加我Q，歡迎交流
Fluent 模擬液滴撞擊壁面 3D ￥30
fluent 模擬mm級別液滴撞擊壁面
VOF 和level-set 方法
包括case 和 data 文件
droplet_on_surface.avi
Comsol電潤濕操作液滴 ￥3600
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/201908/imgs/d21db489ed6a4b609620e419ffa9b0ed.gif"></p><p><br></p><p>本次模型計算結果展示了電潤濕操作過程中幾個典型的動作：</p><p>1、拉伸液滴</p><p>2、分離液滴</p><p>3、搬運液滴</p><p>4、合并液滴</p><p>5、撕裂液滴</p><p><br></p><p>有興趣的可以付費下載源文件。</p><p><br></p>
展開 comsol噴墨液滴仿真
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comsol噴墨液滴仿真
Comsol inkjet_nozzle_ls
最近在研究comsol，上期講的是壓電仿真，這期來說說多相流液滴仿真，詳細解讀其中參數的意義。
comsol水平固體表面液滴熱毛細遷移
1理論依據：
液滴表面張力隨著溫度的升高而降低，所以在非均勻溫度分布的表面，液滴表面會產生表面張力梯度（Marangoni效應），液滴會向表面張力大的地方移動。
2幾何模型
如
上圖所示，在長W=10mm，寬H=1.5mm的長方形內，內部充滿空氣，一個小圓柱帽型液滴L=0.55mm鋪展在光滑以及化學成分一致的固體表面。底部表面為非均勻溫度分布表面。考慮影響因素：液滴受熱毛細力的作用發生移動，主要模擬出液滴內部及周圍流場分布變化過程，液滴界面的溫度分布，移動過程中前進角和后腿角的變化。并且考慮液滴的變形。
3結果與分析
分別計算了兩篇文獻（A和B）中的兩個模型：
文獻：《A numerical study of thermo capillary migration of a small liquid droplet on a horizontal solid surface》
文獻：《Numerical investigation of the thermo capillary actuation behavior of a droplet in a micro channel》
兩篇文獻的溫度場結果不同之處在于邊界條件設置不同，實際仿真中需要貼合實際的物理過程。對于流場的不同文獻A是封閉式結構，文獻2是開放式式結構。
文獻A結果 ：
t=0.02
t=0.5
t=1
圖1 溫度場：
t=0.01
圖2 流場（流線大小控制）：
面箭頭：
文獻B結果：
t=0.01
圖3 溫度場（等溫線）
t=0.01
圖4 流場（流線大小控制）
展開 基于comsol的液滴傳質碰撞分析 ￥2980
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202008/864b1fa19e534eefba32bdf740bf9c79.gif"></p><p><br></p><p> 操作微流體實驗中，使用凹槽運輸包含指定物質的液滴。 通過操作凹槽，將該液滴與另一個指定液滴進行碰撞和混合。當然操作的方式不僅限于凹槽運動，還有電潤濕等等。</p><p><br></p><p> 此次計算了一個模型為凹槽運輸模型，使用comsol的動網格，兩相流、層流以及稀物質擴散耦合，計算了運輸過程，碰撞過程和混合過程中的流場、濃度場的變化過程。計算過程中，在調試動網格和兩相流的配合需要多花一些時間，需要注意稀物質保持在一定區域內。</p><p> </p><p> 結果的動圖如上所示。有興趣的可以下載源文件。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p>
展開 COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發運移）
一、引言
液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。而形成“表面張力梯度”的方法有很多，例如：1.由溫度梯度、物質濃度梯度引起的馬蘭戈尼效應形成的“表面張力梯度”；2.由接觸角（表面潤濕性）梯度形成的“表面張力梯度”；3.由曲率半徑差異形成的“表面張力梯度”。
基于COMSOL Mutiphysics，本文分別建立了“接觸角（表面潤濕性）梯度”和“曲率半徑差異”導致液滴自輸運現象的模型。其中對“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運現象建立了二維和三維模型，“曲率半徑差異”導致液滴的自輸運現象的模型則是對參考文獻《錐形微通道內液滴自輸運特性及力學驅動機制研究》[1]所進行的基本復現。
二、“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運
（一）二維模型
1.模型的建立
如圖1所示，建立二維模型。模型整體為寬8毫米、高2毫米的矩形，其中半圓部分為液滴，周圍為空氣。與液滴接觸的壁面設置成是梯度潤濕壁面，最左端接觸角為90度，最右端接觸角為70度。空氣和液滴所使用的材料物性參數直接調用COMSOL的內置材料Air和Water, liquid。
圖1
2.結果分析與討論
如圖2所示，為液滴在不同時刻的位置圖，黑白圖例顯示的是梯度潤濕面的接觸角大小。從圖中可以看出液滴向右發生了明顯的位移。
圖2
如圖3所示，為液滴與梯度潤濕面接觸的最右端接觸點的位移圖，用于表征液滴的位移情況。
展開 
COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發運移）
COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發運移）
作者：極度喜歡上課
一、引言
液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。而形成“表面張力梯度”的方法有很多，例如：1.由溫度梯度、物質濃度梯度引起的馬蘭戈尼效應形成的“表面張力梯度”；2.由接觸角（表面潤濕性）梯度形成的“表面張力梯度”；3.由曲率半徑差異形成的“表面張力梯度”。
基于COMSOL Mutiphysics，本文分別建立了“接觸角（表面潤濕性）梯度”和“曲率半徑差異”導致液滴自輸運現象的模型。其中對“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運現象建立了二維和三維模型，“曲率半徑差異”導致液滴的自輸運現象的模型則是對參考文獻《錐形微通道內液滴自輸運特性及力學驅動機制研究》[1]所進行的基本復現。
二、“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運
（一）二維模型
1.模型的建立
如圖1所示，建立二維模型。模型整體為寬8毫米、高2毫米的矩形，其中半圓部分為液滴，周圍為空氣。與液滴接觸的壁面設置成是梯度潤濕壁面，最左端接觸角為90度，最右端接觸角為70度。空氣和液滴所使用的材料物性參數直接調用COMSOL的內置材料Air和Water, liquid。
圖1
2.結果分析與討論
如圖2所示，為液滴在不同時刻的位置圖，黑白圖例顯示的是梯度潤濕面的接觸角大小。從圖中可以看出液滴向右發生了明顯的位移。
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