COMSOL傳熱模型的案例
COMSOL相變傳熱模型 附COMSOL與MATLAB連接步驟下載
模型介紹
如圖1幾何模型示意圖所示。相變材料的相變溫度為320K，熱流體入口的流速為0.1m/s，入口溫度為380K，熱流體壁厚為0.005m，模型計算過程中考慮了相變材料熔化過程中的溫差驅動以及體積力作用。
圖1 幾何模型示意圖
3. 物理模型及邊界條件設置
本模型主要采用COMSOL 6.0軟件中的層流、流體傳熱以及非等溫流動多物理場模塊，其中流體傳熱添加了相變材料。詳細的物理模型及邊界條件設置如圖2所示。
圖2 詳細的物理場選擇及邊界條件設置
4. 結果展示
圖3 熱管流體的流速云圖
圖4 模型區(qū)域的溫度分布
圖5 模型相體積分布
圖6 相體積動態(tài)變化
圖7 相變指示器
備注：本計算模型求解過程中，最終78%左右的相變材料發(fā)生相變。z
下載地址：COMSOL與MATLAB連接步驟
展開 多晶硅鑄錠爐定向凝固技術——考慮馬蘭戈尼效應的COMSOL固液相變傳熱仿真（含CAE模型） ￥216
本模型解決的是多晶鑄錠爐內的多晶硅定向凝固現象，抽象為物理問題就是考慮馬蘭戈尼效應的固液相變問題。
關鍵詞：固液相變、定向凝固、馬蘭戈尼效應、流體流動、相界面、表面對表面的熱輻射
1、模型幾何
從內到外依次為硅液、石英坩堝、石墨臺、加熱器、保溫筒、爐壁。
2、處理方法
固液相變的處理辦法可以大致分為動網格法和偽流體方法。
偽流體的處理方法也可以包含多種，比如固液相變中將固體的粘度取得很大，固體在粘性力作用下產生的運動可以被忽略。比如固液相變中將流體假設為在多孔介質中流動，當孔隙率為1的時候可以近似為全部為沒有孔隙的固體，而孔隙率為0的時候即為流體。
由于定向凝固中全部液態(tài)的硅要轉化為全部固態(tài)的硅，相界面從無到有，再消失。使用動網格雖然可以捕捉清晰的相界面，但是最終無法得到最后的相界面的拓撲變化，因此，本模型采用的是偽流體處理方法。
3、材料參數
除液體硅外，其余材料的材料參數均假設為常數，不隨溫度變化。
圖 硅液材料參數
圖 固體硅材料參數
圖 石英材料參數
圖 石墨材料參數
圖 保溫筒材料參數
圖 爐壁材料參數
4、物理場
模型添加了固體和液體傳熱、層流、表面對表面的輻射、非等溫流動、馬蘭戈尼效應。
5、研究
研究分為加熱和降溫兩個階段。
加熱過程中假設所有物質都是固體，僅考慮固體傳熱，得到10h后的溫度分布。
降溫過程選則的初始條件是5h的鑄錠爐狀態(tài)，因為5h后硅料已經全部融化為液態(tài)，直接降溫可以進行定向凝固。
6、結果
圖 升溫5h后的溫度分布
圖 降溫0.7h后的溫度分布
圖 降溫0.6、0.7、0.8、0.9h后的固液界面
圖 降溫0.7h后的固液界面及流線
7、模型建立
展開 COMSOL多孔結構傳熱模擬
多孔結構傳熱模擬涉及對多孔介質內部復雜的熱量傳遞過程進行建模和分析，這類模擬對于優(yōu)化材料設計、提高能源效率以及解決環(huán)境問題等方面具有重要意義。本案例介紹在COMSOL內建立全連通多孔結構幾何模型，并將孔隙及基體劃分兩相材料，進行多孔結構的傳熱仿真模擬。
多孔結構幾何模型采用AbyssFish單連通周期邊界多孔結構2D軟件隨機生成png格式的圖片。
通過CAD圖像導入插件將模型導入到AutoCAD內建立多孔結構草圖，并另存為dxf格式文件。
將多孔結構草圖模型導入到COMSOL內，建立孔隙部件。
在COMSOL內新建與原模型尺寸一致的矩形，并通過布爾操作和分割中的差集建立多孔結構部件。
再次導入原孔隙模型，并構建聯(lián)合體。將孔隙部分材料屬性設置為空氣，完成多孔結構兩相材料模型構建。
添加固體傳熱瞬態(tài)研究，模型左側設置熱源，并進行網格劃分。
進行計算查看多孔結構傳熱模擬結果
展開 comsol流體傳熱專題培訓班
COMSOLMultiphysics可以求解多場問題，完全開放的架構，任意獨立函數控制的求解參數，專業(yè)的計算模型庫，全面的第三方CAD導入功能，強大的網格剖分能力，大規(guī)模計算能力，豐富的后處理功能，專業(yè)的在線幫助文檔，多國語言操作界面，因此被應用于各個相關科研和產品研發(fā)領域，經多所高校單位科研人員反映，在仿真模擬時遇到諸多問題，流體傳熱模塊資料稀缺，交流答疑平臺問題得不到解答comsol流體傳熱和多物理場仿真的培訓需求已經迫在眉睫，應廣大comsol使用者要求，本單位特此舉辦 “COMSOL Multiphysics多物理場耦合流體傳熱”專題線上培訓班
comsol流體傳熱培訓正式培訓文件.pdf
展開 
COMSOL：通過傳熱仿真探究蛋糕內的冰淇淋不會融化的原因
利用 COMSOL Multiphysics? 分析烈火阿拉斯加中的傳熱現象
在建立烈火阿拉斯加模型的幾何結構時，我們采用半球體來表示甜品中常見的圓頂。阿拉斯加模型的幾何結構包含底部的海綿蛋糕層、圓頂狀冰淇淋以及覆蓋在冰淇淋上的一層蛋白糖霜。我們將蛋白糖霜層的厚度添加為一個參數，以便靈活調整。糖霜的初始厚度設置為 2cm。
同理，將烤箱溫度添加為一個參數，初始值設置為 250°C。有些食譜要求烤箱溫度約 220°C，烹飪時間 8~10 分鐘。有些食譜則建議使用 250°C 左右的更高溫度，僅需在烤箱內加熱幾分鐘。我們將通過仿真來證實這兩種情況是否能烘焙出期望中的甜點。
我們使用 COMSOL Multiphysics 的固體傳熱接口建立了一個瞬態(tài)傳熱仿真。然后，需要提供冰淇淋、蛋白糖霜和海綿蛋糕的密度、熱導率和熱容量作為仿真輸入。我們使用 Vega 等人編著的書籍：《把廚房當作實驗室：對食物和烹飪科學的思考》（The Kitchen as Laboratory: Reflections on the Science of Food and Cooking）中的數據進行仿真。
將材料屬性添加到三個材料節(jié)點中，并指定給幾何結構中的冰淇淋、蛋白糖霜和海綿蛋糕等不同的域。數據顯示，蛋白糖霜和海綿蛋糕的導熱性能都很差，這意味著二者為覆蓋在底層的冰淇淋提供了充分的熱絕緣。
為了模擬傳熱，固體傳熱接口使用了三種材料屬性。
將冰淇淋的初始溫度設為 -18°C（冰箱的典型溫度），蛋白糖霜設為 8°C（冰箱內儲存雞蛋的典型溫度），海綿蛋糕設為 20°C（室溫）。
對于邊界條件，采用一個傳熱系數很大的熱通量來表示烤箱內影響烈火阿拉斯加溫度的對流熱通量。
展開 COMSOL二維軸對稱圓柱傳熱 ￥100
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COMSOL多孔介質自然流動與傳熱現象的仿真研究
多孔介質中的自然對流和傳熱研究在地熱系統(tǒng)、隔熱材料、食品加工以及化學反應器設計等領域具有重要意義。本文介紹了一種基于COMSOL Multiphysics軟件建立多孔介質幾何模型并模擬其內部自然對流與傳熱過程的方法。
采用CAD Voronoi V2.1插件生成多孔介質幾何結構，并在AutoCAD中僅保留含曲邊孔隙圖層的內容后導出為dxf格式文件。并將此文件導入至COMSOL Multiphysics軟件中。
在COMSOL中，通過構建矩形區(qū)域并與導入的CAD圖形執(zhí)行差集操作來完成多孔介質幾何模型的建立。
選擇“多孔介質傳熱”物理場，并設置相應的溫度邊界條件以匹配具體應用場景。完成設置后，對模型實施網格劃分。
通過對模型進行仿真計算，分析多孔介質內的流速分布及溫度場變化情況。
研究結果提供了關于多孔介質內部復雜對流與傳熱機制的深刻見解。
展開 COMSOL傳熱仿真，LED陣列隨機發(fā)熱
設置了一個傳熱模型，10*10的MicroLED被PI 包裹，整個貼在皮膚上，看皮膚的溫度情況。明明給四個LED設置了熱源，Q0=5.142857e9 W/m3, 但計算出來的結果看起來LED是隨機變熱變冷。為什么會這樣呢
基于comsol的水循環(huán)地暖傳熱分析 ￥2680
(3)傳熱速度比電熱慢一些 <br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202009/bea0f1c17c604b2a9e49fb919d51c819.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/bea0f1c17c604b2a9e49fb919d51c819.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/bea0f1c17c604b2a9e49fb919d51c819.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/bea0f1c17c604b2a9e49fb919d51c819.png"></p><p><br></p><p> <br></p><p> 這是一個34m^2的房間，在地板下鋪設雙路水循環(huán)地暖，采用非等溫管道流和固體傳熱來完成分析。
展開 comsol求助！！！
目前在做的是開關柜仿真，只加了磁場和固體傳熱，跑不
目前在做的是開關柜仿真，只加了磁場和固體傳熱，跑不出來。最后把固體傳熱和場耦合都關了，只跑磁場一直出現這個問題，是啥情況啊！
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基于COMSOL體-點傳熱拓撲優(yōu)化問題
本分享基于SMLP插值方法，在商業(yè)軟件COMSOL中復現傳熱拓撲優(yōu)化中的經典體-點問題。本分享主要分為兩個部分：模型介紹以及在軟件操作。
1，模型介紹
體-點問題可以理解為整個優(yōu)化區(qū)域內產生的熱量全部通過一點（熱沉）傳遞到外界。所以其余邊界設置成絕緣邊界。主要問題是為了找到滿足目標函數的高導熱材料的分布。下圖b表示優(yōu)化后的一種結構。
幾何模型以及優(yōu)化后模型
優(yōu)化問題可以表示成如下的數學模型，優(yōu)化主要分為三部分，1設計變量，2目標函數以及3約束條件。
體-點問題數學模型
其中設計變量是關于密度的函數，主要目的是找到滿足目標函數以及約束條件的最佳材料分布。目標函數針對不同的設計目標需要選取不同的函數（這里個人覺得需要加強計算），約束條件中包括一些方程，外加高導熱材料的體積約束。
在理論中還包括了靈敏度分，投影方式等這里不做解釋。
2，軟件操作
本次軟件操作模型參考文獻：散熱結構拓撲優(yōu)化目標函數實用性討論——侯麗園.
邊界條件
幾何模型
定義全局參數，通過設置參數來控制模型，在以后的修改中比較方便，可以需要養(yǎng)成良好的習慣。
展開 
COMSOL多邊形骨料堆積混凝土水化熱傳熱模擬
本案例介紹在COMSOL內建立多邊形骨料堆積混凝土細觀模型，并對水化熱產生后的傳熱及溫度變化進行仿真模擬。
骨料堆積混凝土細觀模型采用CAD多邊形密堆積2D插件建立，插件內置動力學算法，可模擬多邊形骨料顆粒在重力作用下的堆積模型。
混凝土骨料密堆積模型在AutoCAD內建模完成后，將模型另存為dxf格式文件。
在COMSOL內選擇固體傳熱模塊，添加瞬態(tài)研究，并導入骨料密堆積模型。
對混凝土細觀模型的水泥砂漿及骨料部分分別指定材料，并設置密度、導熱系數、恒壓熱容等與傳熱相關的材料參數。
在固體傳熱中設置初始值，由于水化熱由水泥漿體產生，因此初始溫度設置中水泥砂漿基體溫度高于骨料溫度。將試件的左右及下邊界設置為熱絕緣，上部邊界設置環(huán)境溫度并設置熱通量，用于模擬大體積混凝土工況。對模型劃分物理場控制的網格，單元大小極細化。
計算查看傳熱仿真結果。2min內溫度變化情況。
20min內溫度變化情況。
展開 電纜接頭終端電磁場及傳熱模型
成型文件，經過精準調試。
“COMSOL軟件+多物理場耦合仿真”培訓第十期：網格/流動傳熱/光電/力學/電磁場分析/經典案例
各企事業(yè)單位、高等院校及科研院所：
COMSOL是一款大型的高級數值仿真軟件，廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，在多物理場耦合分析方面有其獨到的優(yōu)勢，因此被應用于各個相關科研和產品研發(fā)領域，在我國擁有非常廣闊的前景。多物理場耦合仿真分析是近年來應用比較廣泛的有限元仿真分析方法，大大的縮短了產品研發(fā)周期，提高科研效率。為進一步推動高等院校、科研院所及企事業(yè)單位在COMSOL多物理耦合研究工作的開展，中科軟研（北京）科學技術中心（http://www.fzby.org.cn/）特邀一線專家共同舉辦COMSOL通用多物理場耦合仿真核心技術應用與案例實戰(zhàn)在線培訓班。本次培訓課程從幾何創(chuàng)建、交互式網格剖分技術、模型設定、后處理、多物理場模擬等方面進行了介紹，并結合實際案例進行了詳細的講解和具體的操作指導。由中科軟研（北京）科學技術中心主辦、北京富卓佰揚科技有限公司承辦。具體事宜如下：
1 培訓目標
1、能夠利用COMSOL軟件進行具體項目和科研工作的開展；
2、對配套的專業(yè)多物理場仿真理論有較深的理解，并掌握軟件的使用。
3、通過原理解析、大量實例操作強化應用，提升學員解決實際工程問題的能力。
4、建立學員微信群，學完后可以繼續(xù)在群里與主講老師、同學交流問題，鞏固學習內容。
注：參加線上培訓，以后本人可以免費參加相同線上及線下課程，不限次數、學會為止！
2 培訓優(yōu)勢
1、報名繳費后提前獲取電子講義及模型，可提前預習；全程錄制視頻，支持回放；
2、培訓老師理論和工程經驗豐富，我們會結合學員實際需求備課并補充相關內容；
3、培訓結束后，培訓老師留給學員手機和Email，提供技術支持，充分保證培訓后出效果。
3 培訓專家
中國科學院、清華大學、四川大學等科研機構的高級專家。
展開 DO模型模擬頭燈傳熱輻射過程 ￥9.9
DO模型模擬頭燈傳熱輻射過程
