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COMSOL是一款多物理場求解軟件，能講多個物理場進行耦合計算，其界面十分友好。由于其功能復雜性，本次系列教程只針對早煤層瓦斯運移中常用的設置做出一些介紹，本次教程以COMSOL5.6版本為例。首先，打開COMSOL5.6，需要新建立一個模型。可以選擇模型向導或者空模型，以模型向導為例。選擇模型向導，進入選擇空間維度，根據自己的模型需要選擇三維、二維、一維等。

建立了考慮煤體塑性破壞的水力沖煤多場耦合模型，利用COMSOL Multiphysics軟件研究水力沖孔過程的機理和變量的演化規律。煤層水力沖孔涉及到巖體塑性變形、瓦斯吸附等多物理量的相互作用。為實現水力沖孔強化采氣復雜的應力-損傷-滲流耦合過程，提出了以下假設： (1)發生塑性變形以及產生新的裂隙，而彈性變形僅改變裂隙的孔徑。

由于煤基質是微波透明體，而煤中水分是微波吸收體，利用微波的穿透性對水進行選擇性加熱決定了其比注熱水或熱蒸汽更加節能，更加經濟。 煤儲層的微波注熱增產示意圖 煤層內的瓦斯運移涉及煤體變形、氣體滑移、吸附導致的基質收縮/膨脹、及熱傳遞，研究瓦斯運移必須兼顧各物理場的交互耦合。溫度是影響煤體變形及瓦斯運移的關鍵。

氮氣驅替煤層瓦斯是一種常用的安全措施，用于減少煤礦瓦斯爆炸的風險。煤層瓦斯是在地下煤礦中產生的一種可燃氣體，其主要成分是甲烷。當瓦斯濃度超過一定范圍時，與空氣形成可燃氣體混合物，一旦受到火源的引燃，就有可能引發爆炸事故。為了減少煤礦瓦斯爆炸的風險，常采用氮氣驅替的方法。該方法通過向煤礦中注入大量的氮氣，將瓦斯排出礦井，并將其稀釋到安全濃度以下。

本案例提出一種增強瓦斯開采的方法，即煤層注入CO2，增強甲烷開采的方法(CO2-ECBM)。在雙碳減排大背景下，煤層中注入CO2，一方面可以將其封存煤層中，減少其排放到大氣中；另一方面，利用CO2和甲烷之間的競爭吸附作用，CO2的吸附性大于甲烷的吸附性，這樣可以驅替甲烷，進而增強瓦斯開采。

在能源行業仿真中的應用——基于多工況下瓦斯抽采的多物理場耦合</p><h3><strong>講師介紹：</strong></h3><p><strong>未央老師</strong></p><p>技術鄰優秀講師，多年利用Comsol軟件進行仿真工作，擅長多相流、流-固-熱多場耦合、物質傳遞、粒子追蹤、電磁場、化學反應、射頻、電化學、半導體等模塊，參與煤礦、石油、激光增材制造、絕緣子電場等行業仿真工作，帶領眾多新手一兩個小時學習

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。

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。

在煤炭開采過程中，煤層氣，即人們常說的“煤礦瓦斯”是最讓人頭疼的問題。瓦斯是從煤和圍巖中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等組成的混合氣體。當空氣中的瓦斯含量為5%—15%時，遇火就會引起爆炸，屬于生產中的有害因素。它的溫室效應是二氧化碳的21倍，直接排放會嚴重破壞人類的生存環境。礦瓦斯利用的難點在于，所含甲烷的濃度受各種因素影響，變化較大。當前，瓦斯應用通常按照不同濃度進行梯度利用。

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Babcock 在 1953 年創新性的提出了自適應光學這一。這個概念最初是為天文學和軍事應用單獨提出的，但直到現代計算機技術的出現，自適應光學才得以實行，被廣泛用于科學和商業應用中。

當這些在上部和下部分支中傳播的光在分支合并處相互干涉時，會導致相消干涉，沒有光向前傳播。 泡克耳斯效應的潛在應用是設計光開關。例如，在 光子集成電路 領域。在 COMSOL 的教程模型中，我們演示了一種特殊的光開關元件，稱為 馬赫-曾德爾調制器 。 馬赫-曾德爾調制器示意圖。

頻域中的非線性磁性材料 一個常見的建模假設是在本構關系中指定線性磁導率。假設材料對在初始建模階段施加的場具有線性響應，通常是一種很好的做法。在 COMSOL Multiphysics 中，只需要在磁場接口的本構方程中應用一個磁導率常數值就可以實現這一點。 然而，許多鐵磁材料表現出非線性關系，它們的磁化強度，即使是很小的變化，也非線性地取決于磁場。

在物理學上，有許多效應會產生跟隨幾何形狀的矢量場，例如，順著纖維的流動，或者從纖維一端到另一端的熱傳導，甚至是產生磁場的一束載流導線。這些正是 COMSOL? 軟件中用來計算曲線系統的方法，所有這些方法都可以用來計算構成第一基矢 的矢量場 。由于大多數應用需要歸一化的矢量場，COMSOL Multiphysics 會自動除以 進行歸一化處理。

COMSOL 中提供了多種粒子計數工具。您可以根據具體應用選擇最優的方法，比如說，您希望在方程組還是后處理中使用已計數的粒子數。COMSOL Multiphysics 的粒子追蹤接口提供了三個主要的粒子計數選項。這些方法都有很好的通用性，支持計算類似電荷密度和動量通量等物理量，本文將介紹如何計算一組域或邊界上的粒子數。

在 COMSOL Multiphysics? 中對接觸疲勞進行建模 我們可以用兩種方法在 COMSOL Multiphysics 中建立接觸疲勞模型。一種方法是在兩個物體的界面上創建一個接觸對。必須對兩個物體都進行建模，并且必須沿著兩個接觸界面應用精細的網格。這種類型的接觸模擬往往計算量很大。

雖然本文介紹的教程模型模擬的是起搏器，但這些理念也可應用于模擬涉及離子傳導的其他過程。

在厚度方向上應用較大的比例以進行可視化。正向和逆向壓電效應由 COMSOL 軟件的靜電 接口和固體力學 接口之間的多物理場耦合特征壓電效應 捕獲。每個物理場都包含一個專用的壓電材料模型，在固體力學 接口中命名為壓電材料，在靜電 接口中命名為電荷守恒，壓電，用于解釋壓電域中的特定本構關系。兩個物理場中的兩個壓電材料模型通過壓電效應 多物理場特性耦合。