Software : COMSOL Heat Transfer Module 5.2a

Software : COMSOL Heat Transfer Module 5.2a
COMSOL Heat Transfer Module 5.2a
Módulo de COMSOL Multiphysics para la simulación multifísica de campos de temperatura complejos (requiere COMSOL Multiphysics)
CalificaciónSin calificación
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Con IVA:
Dudas sobre el producto
Fabricante: COMSOL Inc.
Descripción
DESCRIPCIÓN
CARACTERÍSTICAS
SECTORES
VERSIONES
RECURSOS
DESCRIPCIÓN
El Módulo de Transferencia de Calor "Heat Transfer Module" aumenta considerablemente las capacidades básicas de transferencia de calor
propias del motor de COMSOL Multiphysics. Una de las mejoras más importante es una interfaz para el modelado de radiación superficie a
superficie, que es nuevo en COMSOL Multiphysics y sólo existe en este módulo. Además, las interfaces de modelado que se han creado para
transferencia de calor por conducción, convección y radiación facilitan la definición de problemas de transferencia de calor complejos. Por
ejemplo, el módulo proporciona interafaces de modelado para transferencia de calor general, transferencia de calor en capas finas y corazas,
flujo no isotérmico y transferencia de calor en tejidos vivos. El módulo también implementa todas las capacidades multifísicas de COMSOL
Multiphysics, que le permiten acoplar completamente la transferencia de calor con otros fenómenos físicos, por ejemplo con mecánica de
fluidos, mecánica de estructuras o campos electromagnéticos.
Un importante componente del módulo es la Librería de Modelos, que se ha dividido en tres secciones que tratan: gestión térmica en la
industria electrónica; procesos térmicos y producción; tecnología médica y bioingeniería. Estos modelos listos para usar que abarcan todos los
niveles de complejidad están completamente documentados con instrucciones paso a paso.
La transferencia de calor es un fenómeno que ocurre en prácticamente cualquier tipo de proceso físico y, de hecho, puede ser un factor
limitador determinante para muchos de ellos. Por tanto, su estudio es de vital importancia y la necesidad de potentes herramientas de análisis
de la transferencia de calor es virtualmente universal. Respondiendo a esta necesidad, el Módulo de Transferencia de Calor de COMSOL
Multiphysics aumenta en gran medida las prestaciones ya disponibles en el motor principal de COMSOL Multiphysics.
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CARACTERÍSTICAS
Radiación superficie a superficie con el método de Radiosidad
Flujo no isotérmico para convección libre/natural y expansión térmica
Condiciones de contorno de flujo con funciones de tasa de flujo para describir el funcionamiento de ventiladores
Transferencia de calor en capas finas y corazas con conductividades bajas y altas
Ecuación del biocalor para interacción de tejidos con fenómenos que producen calor, como por ejemplo los campos electromagnéticos
Postprocesado adaptado a procesos de transferencia de calor
Condiciones de contorno de transferencia de calor fuera de plano
Conductividad térmica anisótropa
20 modelos punteros en los campos de la gestión térmica, los procesos térmicos y productivos y la tecnología médica y bioingeniería
Toda la funcionalidad de COMSOL Multiphysics, junto con toda su potencialidad multifísica
SECTORES
La transferencia de calor juega un papel crucial en una gran variedad de campos de la ingeniería. En este módulo se ha escogido el enfoque
en tres campos:
Gestión térmica en Electrónica
Procesos térmicos y producción
Tecnología Médica y Bioingeniería
VERSIONES
5.2a
5.2
5.1
5.0
4.4
4.3b
4.3a
4.3
4.2a
4.2
3.5
3.4
3.3a
3.3
3.2
3.1
5.2a
NOVEDADES
COMSOL Heat Transfer Module 5.2a permite incorporar datos del tiempo en sus simulaciones, una opción predefinida para incluir efectos de
flotación en modelos de transferencia de calor conjugada, nuevos materiales en la base de datos Bioheat, y mucho más. Veamos algunos
detalles de la nueva versión.
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Datos climáticos dependientes del tiempo para 6000+ estaciones (ASHRAE 2013)
Una nueva sección llamada Ambient Settings ahora está disponible en la ventana de Ajustes de las interfaces de Transferencia de calor para la
definición de variables ambientales, como la temperatura, la humedad relativa, presión absoluta, velocidad del viento e irradiancia solar.
Despues de definir estas variables una vez, quedan disponibles como entradas en varias funcionalidades de todas las interfaces del módulo
Heat Transfer Module.
La especificación de variables ambientales, por defecto, se realiza por el usuario (definido por el usuario). Sin embargo se puede escoger que
sean calculadas a partir de medidas promedio mensuales y horarias a partir de los valores proporcionados en el Manual ASHRAE 2013, que
son recogidos a parid de los datos medidos por estaciones meteorológicas en todo el mundo y proporcionados por la American Society of
Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Se dispone de varios ajustes para escoger la localización, hora específica y
las condiciones ambientales que están disponibles. Esto hace que sea más rápido y fácil acceder a una amplia cantidad de datos en una
localización relevante para el modelo. La condición por defecto corresponde al valor medio para una fecha y hora dados. Entre las diferentes
posibilidades el usuario también puede acceder a las temperaturas más alta o más baja registrada por la estación seleccionada, o valores
correspondientes a los valores medios pero desviados por una desviación estándar.
Cuando se realizan estudios transitorios, los datos climáticos se sincronizan automáticamente con el rango de tiempos configurado en el
resolvedor.
Los datos del tiempo ambiental están disponibles en la forma de variables como entradas para varias funcionalidades. Por ejemplo, en la
funcionalidad de Flujo de calor, la temperatura ambiente, la presión absoluta ambiental y la velocidad del viento pueden utilizarse en
correlaciones que definen el coeficiente de transferencia de calor.
Definir las condiciones ambientales a nivel de interfaz garantiza la consistencia en todo el modelo además de que evita más definiciones de
variables para los datos ambientales. La utilización de los datos climáticos es útil para validar condiciones operativas de un dispositivo
basándose en datos reales. Gracias a las opciones de condiciones múltiples, se puede comprobar el comportamiento del dispositivo en
condiciones extremas o en condiciones estándar con el deseado margen de seguridad.
Opción predefinida para incluir efectos de flotación en modelos de transferencia de calor conjugada
Las fuerzas de la gravedad son responsables de los efectos de flotación que se observan tan pronto como hay diferencias de densidad en un
fluido. La mayoría del tiempo, estas diferencias en densidad vienen de variaciones de temperatura en un gas o un líquido. La convección
natural corresponde a una configuración donde el flujo es dirigido por las fuerzas de flotación y es un punto clave en muchas aplicaciones,
como en ahorro de energía (cuando la convección natural induce movimiento de fluidos, mejora la transferencia de calor; y por lo tanto las
pérdidas) o el enfriamiento electrónico (el enfriamiento basado en convección natural o enfriamiento sin ventiladores es apreciado porque no
involucra ningún dispositivo mecánico y es silencioso).
Con la nueva propiedad de Gravedad, disponible en la interfaz de Flujo Monofásico, se pueden incluir fácilmente efectos de la gravedad.
Cuando se selecciona, la propiedad de gravedad añade el subnodo Gravedad en el árbol del modelo, donde es posible editar la Aceleración de
la gravedad. El subnodo Gravedad define una fuerza volumétrica correspondiente a la gravedad en todos los dominios donde la interfaz está
activa.
Se dispone de dos formulaciones para implementar la ecuación del flujo de fluido con gravedad: La formulación de presión relativa (por
defecto) y la formulación de presión reducida. Cuando la formulación de presión relativa es seleccionada, las funcionalidades que utilizan una
presión externa o una tensión total externa permiten considerar la presión hidrostática (flujo incompresible) o la aproximación de presión
hidrostática (flujo débilmente compresible o compresible). Cuando se selecciona la opción de presión reducida, las ecuaciones del flujo se
definen utilizando la presión reducida como una variable dependiente, adecuada en casos donde las variaciones de la fuerza de flotabilidad son
pequeñas en comparación al valor absoluto de las fuerzas de flotación.
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Amplitud de la velocidad del flujo generado por la flotabilidad (líneas de flujo en m/s) inducido por la disipación de calor de un chip en una
tarjeta de circuito vertical (temperatura en K).
Acoplamiento multifísico de transporte de calor y humedad
Se dispone de un nuevo conjunto de interfaces y funcionalidade para modelar el transporte acoplado de calor y humedad en materiales de
construcción teniendo en cuenta el almacenamiento de calor y humedad, efectos de calor latente, y tranporte líquido y convectivo de humedad.
El acoplamiento multifísico de calor y humedad puede modelar diferentes fenómenos de variación de humedad en componentes de
construcción. Durante los meses más cálidos, esta funcionalidad puede utilizarse para modelar el secado de la humedad inicial de la
construcción, así como la condensación debida a la migración de la humedad desde fuera a dentro del edificio. Durante los meses frios la
funcionalidad puede utilizarse para modelar la acumulación de humedad por condensación intersticial debida a difusión.
Modelo de material de construcción
El modelo de Material de construcción es la funcionalidad de dominio por defecto de la interfaz de Transferencia de calor en materiales de
construcción y puede añadirse a cualquier interfaz de transferencia de calor. Esta funcionalidad modela medios porosos que contienen agua y
aire húmedo, siguiendo las ecuaciones en derivadas parciales derivada del EN 15026:2007 (Hygrothermal performance of building components
and building elements - Assessment of moisture transfer by numerical simulation, CEN, 2007).
Las propiedades térmicas efectivas se determinan a partir del material seco y el contenido de agua. Adicionalmente, se determinan un término
de fuente de calor o sumidero a partir de la transferencia de humedad y el calor latente de evaporación.
Interfaz de transporte de humedad
La interfaz de Tranporte de humedad modela transferencia de humedad. La funcionalidad de dominio por defecto, Medio poroso, tiene en
cuenta el almacenamiento de humedad, las fuerzas de succión por capilaridad y el transporte convectivo de vapor. De forma similar a la
funcionalidad de Material de construcción, implementa ecuaciones en derivadas parciales derivadas del EN 15026.
La interfaz de Transporte de humedad también proporciona funcionalidades para definir una Fuente de humedad, Barrera de humedad
delgada, Contenido de humedad o Flujo de humedad.
Comprensibilidad de flujo monofásico
Una nueva funcionalidad, Flujo débilmente compresible, se ha introducido como una opción intermedia entre flujo incompresible, donde la
densidad se considera constante; y flujo compresible (Ma < 0.3), donde la densidad puede cambiar arbitrariamente. Cuando se selecciona, la
funcionalidad de Flujo débilmente compresible asegura que la densidad es únicamente dependiente de la temperatura. Si las propiedades del
material definen una densidad dependiente de la presión, se evalúa a la presión de referencia definida en la interfaz.
Esta opción es de particular utilidad para los gases en los casos donde las variaciones de presión son demasiado pequeñas para afectar
significativamente a la densidad. Esto est típico en la mayoría de aplicaciones de enfriamiento de aire a bajas velocidades; en estos casos,
eliminar la dependencia de la presión de la densidad puede mejorar en gran medida el rendimiento computacional.
Resultados de una simulación de refrigeración de aire donde la dependencia de la presión de aire se ha despreciado. El gráfico muestra el
campo de temperatura (Heat Camera) y las líneas de flujo del flujo de fluido (Jupiter Aurora Borealis) donde el grosor de las líneas es
proporcional a la amplitud de la velocidad.
Condición de simetría del sector para una radiación superficie a superficie
Una manera de reducir los costes computacionales de una simulación es utilizar los planos de simetría o sectores de simetría para reducir la
geometría. A partir de simulaciones PDE generales, las condiciones de contorno de simetría son aplicables. Sin embargo, la radiación
superficie a superficie requiere la evaluación de factores de vista que requieren la reconstrucción de la geometría completa durante su
evaluación.
Para superar este requisito, ahora se dispone de una nueva opción llamada Sectores de simetría, para modelos 2D y 3D en la funcionalidad de
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Simetría para Radiación superficie a ausperficie. Ésta soporta un número arbitrario de sectores y proporciona una opción para definir un plano
de reflexión en cada sector. Con esta opción, ahora se puede mejorar la eficiencia computacional calculando y almacenando los factores de
vista para únicamente un sector de una geometría con simetría. Adicionalmente, el número de grados de libertad, para todas las demás
variables del modelo en la simulación, consecuentemente.
Acoplamiento multifísico de flujo no isotérmico compatible con los materiales de cambio de fase
Una de las maneras clásicas de modelar el movimiento de la fase líquida durante un cambio de fase es resolver la ecuación del flujo fluido en
todo el dominio del material de cambio de fase y entonces asignar propiedades particulares al material en la fase sólida. Esto garantiza que la
parte sólida del material permanece inmóvil o tiene un movimiento de curpo rígido. En la parte fluida, las propiedades reales del fluido son
definidas y entonces se puede calcular el flujo de fluido. En COMSOL Multiphysics® 5.2a, puede utilizarse el acoplamiento multifísico de Flujo
no isotérmico para acoplar transferencia de calor en un material de cambio de fase con un flujo de fluido.
Funcionalidad de opacidad refactorizada
La subfuncionalidad Opaco utilizada en la radiación superficie a superficie se ha remplazado por la nueva funcionalidad Opacidad y está
disponible bajo dodas las funcionalidades principales de dominio, incluyendo la de Fluido (antes Transferencia de calor en Fluidos), Material de
cambio de fase (antes Transferencia de calor con Cambio de fase), Material de construcción, y funcionalidad de Domino isotérmico. La
opacidad se configura seleccionando Transparente u Opaco en la ventana de Ajustes.
Transferencia de calor en estructuras delgadas
Las estructuras delgadas introducen grandes relaciones de aspecto en la geometría, lo que puede
ser responsable de mallas complicadas o distorsionadas. En versiones previas de COMSOL
Multiphysics® era posible utilizar un modelo cáscara para sólidos utilizando la interfaz de
Transferencia de calor en Cáscaras delgadas. En COMSOL Multiphysics® 5.2a, se pueden modelar
películas delgadas (fluido) y también fracturas (en medios porosos).
Las interfaces de Transferencia de calor en Películas delgadas y de Transferencia de calor en
Fracturas están disponibles bajo el subgrupo de Estructuras delgadas de la rama de Transferencia
de Calor en la ventana Seleccionar Física. La interfaz de Transferencia de calor en Películas
delgadas inmplementa la transferencia de calor en ecuaciones de fluidos. La velocidad del fluido en
la película puede entrarse manualmente o puede obtenerse a partir de una interfaz de Flujo de
Película delgada, Cáscara. La interfaz de Transferencia de calor en Fracturas implementa la
transferencia de calor en ecuaciones de medios porosos. La velocidad del fluido en la fractura
puede ser definida por el usuario o calculada a partir de la interfaz de Flujo de fractura.
Las interfaces de Estructuras delgadas
están disponibles en el nodo de
Transferencia de Calor para sólidos,
películas de fluido delgado, y fluidos en
fracturas.
Formulación general para Películas delgadas
Se dispone de una nueva opción, el modelo de película delgada General, en la funcionalidad Película delgada y proporciona una discretización
del campo de temperatura a través del grosor de la película. Esta nueva opción define una dimensión extra para tener en cuenta los cambios
de la temperatura a través del grosor de la película. Se puede utilizar la funcionalidad de Película delgada en cualquier interfaz de transferencia
de calor, incluyendo las interfaces de Estructuras delgadas. Esta formulación es útil para aplicaciones como modelado de cojinetes o, más
general, cuando se necesita una representación precisa del perfil de temperatura en una película, particularmente en presencia de una fuente
de calor o diferencia de temperatura grande a lo largo de la película.
Soporte añadido para temperaturas de los lados de estructuras delgadas
Dependiendo de la aproximación utilizada en la funcionalidad de Estructura delgada, la temperatura de los lados de una estructura delgada
puede ser uniforme (aproximación Delgado térmicamente) o variar sobre el grosor (aproximación Grueso térmicamente u opción General). En
COMSOL Multiphysics 5.2a las interfaces de Estructura delgada se han actualizado de forma que las funcionalidades de Radiación superficie a
superficie - Superficie difusa, Espejo difuso o Radiosidad Prescrita - utilizan la temperatura de superficie de la estructura delgada desde el lado
donde la radiación es emitida. La temperatura de superficie es, por ejemplo, utilizada para definir la potencia emisiva de superficie, que se
evalúa basándose en la ley de Planck.
La base de datos de materiales Bioheat
La base de datos de materiales Bioheat se ha actualizado para que incluya los siguientes materiales:
Hígado (porcino)
Pulmón
Miocardio (humano)
Miocardio (porcino)
Cortex renal
Médula renal
Bazo
Para prácticamente todos estos materiales, se proporcionan propiedades dependientes de la temperatura a través de expresiones lineales o
polinomicas; para el resto se dan valores constantes. Adicionalmente, las propiedades para el material Próstata se han actualizado.
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Nueva app: Calentador de inducción en línea
Los aceros inoxidables ferríticos se están haciendo cada vez más populares en la industria alimenticia debido a su precio relativamente bajo y
estable y a la ausencia de niquel en sus componentes. Su resistencia a la corrosión puede mejorarse añadiendo cromo o molibdeno, y sus
propiedades magnéticas ofrecen nuevas técnicas en el procesado de alimentos.
La nueva aplicación de Calentador de induccón en línea calcula la eficiencia de un aparato de inducción magnética para calentar alimentos que
fluye en un conjunto de tuberías de acero inoxidable ferrítico. Una bobina electromagnética circular se enrolla alrededor de un conjunto de
tuberías en las cuales fluye y es calentado un alimento líquido. Un campo magnético, que resulta de la corriente que pasa a través de la
bobina, genera corrientes inducidas, responsables del calentamiento inductivo. Finalmente, el calor se transfiere al fluido esencialmente por
conducción.
Con esta app, se pueden investigar varios conjuntos de configuraciones de tuberías cambiando sus números, longitud, grosor y material.
También se puede sintonizar la bobina seleccionando el número de vueltas, radio de los hilos, densidad de corriente o frecuencia de excitación.
Para optimizar el diseño, la aplicación informa sobre la temperatura máxima global del fluido, temperatura mínima en la salida, la elevación de
temperatura media en la salida y la eficiencia térmica del calentador.
Interfaz de la app Inline Induction Heat, mostrando la temperatura y la densidad de flujo magnético.
Modelo tutorial actualizado: Evaporación en medios porosos con grandes relaciones de evaporación
La evaporación en medios porosos es un proceso importante en las industrias de la alimentación y del papel, entre otras. Deben de
considerarse muchos efectos físicos: flujo del fluido, transferencia de calor y transporte de los fluidos y gases participantes. Todos estos efectos
están fuertemente acoplados y pueden utilizarse interfaces predefinidas para modelar estos efectos con el módulo de Transferencia de calor.
Este modelo tutorial describe un caso arbitrario de secado de un objeto poroso utilizando flujo de aire laminar. El aire es seco en la entrada y su
contenido de humedad crece a través del medio poroso. Se centra en los pasos adicionales requeridos para implementar el flujo multifase en
medios porosos junto con la evaporación de una fase líquida a gasesosa. Se calcula la saturación de agua en el medio poroso a través del
tiempo.
Humedad relativa inducida por un medio poroso húmedo en un flujo seco.
5.2
Nueva app: Diseñador de tubo con aletas
Los tubos con aletas son utilizados en los enfriadores, calentadores o intercambiadores de calor para incrementar la transferencia de calor.
Vienen en diferentes tamaños y diseños dependiendo de la aplicación y los requisitos.
Cuando las aletas se ponen fuera de la tubería, incrementan la superficie de intercambio de calor de la tubería de forma que un fluido externo
refrigerante o calentador puede intercambiar calor de forma más eficiente. Cuando se ponen dentro del tubo es el fluido interior el que se
beneficia de una superficie mayor de intercambio de calor. En lugar de aletas, las ranuras también pueden incrementar la superficie de
intercambio de calor, particularmente dentro de la tubería donde el espacio es limitado.
Con la app de diseño de tubos con aletas se puede personalizar una tubería cilíndrica larga con aletas o ranuras internas o externas para
observar sus efectos de enfriamiento. La app calcula el rendimiento térmico de una tubería que se llena con agua y entonces es enfriada o
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calentada por el aire que la rodea con convección forzada.
Varias configuraciones geométricas están disponibles para la estructura externa (láminas de disco apiladas, ranuras circulares, láminas
helicoidales o ninguna) y para la estructura interna (ranuras rectas o ninguna).
La app calcula la potencia disipada y la caida de presión como funciones de la geometría y la velocidad del aire.
La interfaz de usuario de la app Finned Pipe Designer muestra los ajustes de configuración de la tubería (propiedades geométricas y
condiciones operativas) y los resultados de la simulación (velocidad y temperatura).
Nueva app: Enfriador termoeléctrico
Los enfriadores termoeléctricos son ampliamente utilizados para el enfriamiento electrónico en varias áreas de aplicación que van desde
productos de consumo al diseño de naves espaciales. Cuando explotan el efecto Peltier constan de varios patas termoeléctricas haciendo
sandwich entre dos placas termalmente conductivas, una fría y una caliente. Debido a la variedad de aplicaciones pueden haber muchas
configuraciones de enfriador termoeléctrico diferentes.
La app Thermoelectric Cooler cubre el diseño básico de un enfriador termoeléctrico de una fase de diferentes tamaños con diferentes tamaños
y distribuciones de termopares. Se puede utilizar la app para ayudar a encontrar el mejor enfriador termoeléctrico para una aplicación
específica. Los fabricantes también pueden utilizarla para optimizar los diseños y proporcionar valores de rendimiento relacionados con la
aplicación. Además, la app sirve como punto de partida para cálculos más detallados con opciones de entrada adicionales y se puede ampliar
a enfriadores termoeléctricos multifase.
Esto se realiza variando los parámetros geométricos de diferentes componentes del enfriador termoeléctrico, el material del que están hechas
las patas termoeléctricas y algunas condiciones de funcionamiento.
Interfaz de usuario de la app Thermoelectric Cooler, con los ajustes para el diseño materiales y condiciones operativas.
Nueva app: medida de la conductividad térmica a través del método flash
El método flash es ampliamente utilizado para medir la conductividad térmica de un material fino de
muestra que tiene aproximadamente el tamaño de una moneda. El material de muestra se somete a
un pulso láser en una de sus caras. A su vez, la cara opuesta se calienta alrededor de 1K. Como el
pulso es uniforme y bien definido se puede medir la variación de temperatura en la otra cara. De ese
modo se puede medir la conductividad térmica de una muestra con gran precisión.
La app de simulación del método flash reproduce el experimento real y proporciona opciones para
definir parametros del experimento que pueden afectar a la precisión del método y el experimento.
Esto significa que se pueden especificar la altura, radio y material. También se puede ajustar la
temperatura ambiente, habilitar o deshabilitar los efectos de convección y radiación y personalizar
los valores del coeficiente de transferencia de calor y las emisividades de superficie tanto de la
muestra como del recinto.
Interfaz de usuario de la app, mostrando
los ajustes del método flash y el perfil de
temperatura utilizado para determinar la
conductividad térmica.
Plano de simetría para radiación superficie-a-superficie
Una nueva funcionalidad de COMSOL Multiphysics 5.2 incorpora un plano de simetría en una simulación de transferencia de calor con
radiación superficie-a-superficie en geometrías 2D, simetría axial 2D y 3D. En los casos aplicables esto facilita la representación de únicamente
la mitad de la geometría lo que resulta en un cálculo con factor de vista que es dos veces más rápido. Además el número de elementos de la
malla requerida se reduce a la mitad para todas las variables dependientes.
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Temperatura externa para capas finas
La subfuncionalidad External Temperature está disponible bajo la funcionalidad Thin Layer cuando el tipo de capa se configura como Resistiva
o General. Aplicable a contornos externos, esta funcionalidad permite especificar la temperatura en el lado exterior de la capa, mientras que el
modelo determina la temperatura en la capa y en su cara interna.
Correlaciones adicionales para coeficientes de transferencia de calor
La librería de coeficientes de transferencia de calor tiene una nueva correlación de coeficientes de transferencia de calor para convección
natural alrededor de un cilindro fino vertical. Este coeficiente de transferencia de calor le permite reemplazar una simulación de flujo no
isotérmico con una condición de contorno de flujo de calor en los contornos del cilindro para reducir el coste computacional de la simulación.
Nueva subfuncionalidad para las funcionalidades de película fina y fractura
Un conjunto de cuatro nuevas subfuncionalidades amplía las capacidades de modelado disponibles para las funcionalidades Thin Film y
Fracture. Estas subfuncionalidades son análogas a las ya disponibles para la funcionalidad Thin Layer:
Sufuncionalidad Temperature
Utilizada para especificar la temperatura en un conjunto de aristas que representan contornos finos de una película fina o
fractura. Esta condición es necesaria cuando la película fina o entrada de fractura está en una arista exterior.
Subfuncionalidad Line Heat Flux
Define un flujo de calor a través de contornos de una película fina o fractura. La interfaz de usuario proporciona diferentes
opciones para la definición del flujo: General inward heat flux; Inward heat flux; y para modelos 3D, la tasa de transferencia de
calor global.
Subfuncionalidad Surface-to-Ambient Radiation
Define la radiación superficie-a-ambiente en un conjunto de aristas que representan los límites finos de una película fina o
fractura. La interfaz de usuario proporciona entradas para la temperatura ambiental y la emisividad de superficie, que se utilizan
para la definición del flujo de calor hacia adentro neto.
Subfuncionalidad Source
Define una fuente de calor interna dentro de una película delgada o fractura. Esta subfuncionalidad proporciona dos opciones
para la definición de la fuente de calor: Fuente general y Tasa de transferencia de calor global
Ajustes del resolvedor para transferencia de calor actualizados
Los ajustes del resolvedor por defecto para las interfaces de transferencia de calor han sido actualizados. Se utiliza SOR en lugar de SOR Line
como el presuavizador en el resolvedor multirejilla para modelos grandes, a menos que el modelo contenga un nodo de acoplamiento de Flujo
No Isotermico. Esto lleva a tiempos de computación más cortos. Ademá un menor límite de temperatura a cero ha sido añadido para las
situaciones cuando se utiliza un resolvedor segregado, cuando la unidad de temperatura se pone en Kelvin.
Nueva app: medida de la conductividad térmica a través del método flash
La documentación del módulo de transferencia de calor se ha revisado por completo para una
mayor claridad y consistencia en la COMSOL Multiphysics versión 5.2. La nueva estructura de la
documentación contiene varias partes adicionales. En particular, nuevas secciones de la
documentación describen los resolvedores por defecto generados para las interfaces de
transferencia de calor y las variables de temperatura disponible en los contornos.
Documentación de Heat Transfer Module
actualizada en COMSOL Multiphysics
versión 5.2.
5.1
NOVEDADES
Nueva app: sumidero de calor con aletas
Esta nueva app incluye la geometría de un sumidero de calor que se parametriza y considera la transferencia de calor conjugada, donde el flujo
de fluido se modela utilizando el modelo de turbulencia yPlus algebraico. El modelo puede simular diferentes anchos del sumidero de calor y
dimensiones de aletas a velocidades de aire de refrigeración arbitrarios. Incluso el número de sumideros de calor se puede variar.
La salida proporciona la potencia de refrigeración y la caída de la presión media a lo largo del sistema. Mientras más aletas se añaden más alta
es la potencia de refrigeración, pero la caída de la presión sobre el sumidero de calor aumenta en conformidad.
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Interfaz de la aplicación que muestra el perfil de velocidad obtenido a través de los ajustes del usuario.
Nueva app: herramienta de dimensionamiento de un intercambiador de calor de tubo concéntrico
En esta nueva app de simulación, un intercambiador de calor hecho con dos tubos concéntricos contiene dos
dominios de fluido a diferentes temperaturas. La interfaz multifísica de flujo no isotérmico se utiliza para modelar la
transferencia de calor en el intercambiador de calor. Esta aplicación calcula los valores que caracterizan al
intercambiador de calor, como la potencia de intercambio, la caída de presión y su efectividad. La estructura de
Definición de las
tuberías, propiedades del fluido y las condiciones de contorno son todas personalizables.
propiedades de los tubos en
la app del intercambiador de
calor de tubo concéntrico.
Modelos de turbulencia algebraica
Los modelos de turbulencia algebraica yPlus y L-VEL ahora están disponibles en al módulo Heat Transfer. Estos
modelos de viscosidad mejorados son adecuados para flujos en interior como los que se encuentran en
aplicaciones de enfriamiento electrónico. Los modelos de turbulencia algerbraica son menos costosos
computacionalmente hablando y más robustos, pero generalmente menos precisos que los modelos de ecuación
Líneas de flujo calculadas
de transporte como el modelo k??. Estos modelos de turbulencia están disponible en la interfaz de flujo de una
utilizando el modelo de
fase y en las interfaces multifísicas de flujo no isotérmico y transferencia de calor conjugada.
turbulencia algebraica yPlus
en una unidad de
alimentación (PSU).
Interfaz multifísica de no equilibrio térmico local
La interfaz multifísica Local Thermal Non-Equilibrium (LTNE) está diseñada para simular transferencia de calor en medios porosos en la escala
macro, donde las temperaturas en la matriz porosa y el fluido no están en equilibrio. Difiere de los modelos macroscópicos para transferencia
de calor en medios porosos más simples donde las diferencias de temperatura entre las fases sólida y fluido son despreciables. Las
aplicaciones típicas pueden involucrar calentamiento o enfriamiento rápido de un medio poroso utilizando un fluido caliente, o generación de
calor interna en una de las fases (debido a calentamiento inductivo o de microondas, reacciones exotérmicas, etc.) Este fenómeno se observa
en dispositivos nucleares, sistemas electrónicos o celdas completas, por ejemplo.
Flujo en medios porosos acoplados o flujo turbulento
Las interfaces de flujo unifásico ahora pueden modelar flujo turbulento en un medio libre que está acoplado a un medio poroso. Se puede
activar esta funcionalidad añadiendo un nodo de dominio Fluid and Matrix Properties para los modelos de turbulencia Algebraic yPlus o L-VEL.
Estos modelos de turbulencia solo están disponibles en los módulos CFD y Heat Transfer, pero todavía se pueden acoplar a interfaces de flujo
en medios porosos disponibles en otros módulos.
Se puede empezar con una interfaz de flujo en medios porosos y añadir un dominio de flujo libre o empezar con una interfaz de flujo libre y
añadir un dominio poroso. La casilla Enable porous media domains añade la funcionalidad Fluid and Matrix Properties. Las ecuaciones de
Brinkman se resuelven en los dominios porosos y las ecuaciones de Navier-Stokes con promedio de Reynolds se resuelven en los dominios de
flujo libre.
Finalmente se han ampliado las capacidades de modelado con el hecho de que se puede añadir el término Forchheimer a las ecuaciones para
flujo en medios porosos. Esto permite la descripción de velocidades intersticiales altas (p. ej. altas velocidades en los poros).
Esta figura muestra un filtro poroso, más lejos del espectador, soportado por una placa sólida perforada. Se bombea un flujo a través del filtro,
donde el efecto del filtro poroso y las perforaciones en la placa de soporte sobre el flujo turbulento se tienen en cuenta automáticamente en la
interfaz de flujo.
Acoplamiento de flujo no isotérmico en dominios porosos
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Se ha introducido una funcionalidad de Fluid and Matrix Properties en la interfaz de flujo monofásico en COMSOL Multiphysics 5.1 en los
siguientes módulos: Batteries and Fuel Cells, CFD, Chemical Reaction Engineering, Corrosion, Electrochemistry, Electrodeposition,
Microfluidics y Subsurface Flow.
En paralelo, el nodo de acoplamiento multifísico de flujo no isotérmico, que se encuentra en el módulo Heat Transfer y en el de CFD, también
se ha actualizado. Ahora puede simular el fenómeno multifísico que requiere el acoplamiento de las funcionalidades de transferencia de calor
en medios porosos y el de propiedades de fluido y matriz. Esta prestación puede utilizarse para modelar flujo no isotérmico en medios porosos,
como la convección natural que ocurre debido a distribuciones de temperatura variable a través de una matriz del medio poroso. La disipación
viscosa y el trabajo realizado por las fuerzas de presión también se pueden obtener en dominios de medios porosos.
Además, es posible utilizar el nodo de acoplamiento multifísico de flujo no isotérmico para simular flujo turbulento no isotérmico. Esto se realiza
utilizando el modelo de turbulencia algebraica en los dominios libre y acoplándolo a flujo en medios porosos sobre la interfaz.
Potencia de haz depositada
La nueva funcionalidad Deposited Beam Power está disponible en 3D y se utiliza para modelar haces de láser, electrones o iones estrechos,
que depositan potencia en una mancha localizada. La interfaz proporciona diferentes opciones para definir las propiedades del haz y el tipo de
perfil: gausiano o disco de sombrero de copa. También permite la definición del punto de origen del haz, su vector de dirección, su espesor y la
potencia depositada. Desde estas entradas, la funcionalidad de potencia de haz depositada determina el punto de intersección con los
contornos seleccionados y se aplica una fuente de calor localizada de acuerdo a la función de distribución seleccionada.
Efecto Marangoni
Una nueva funcionalidad multifísica de contorno acopla las interfaces de flujo monofásico y de transferencia de
calor, para modelar el efecto Marangoni inducido por una tensión superficial dependiente de la temperatura. La
convección Marangoni (o termocapilar) ocurre cuando la tensión superficial de una interfaz (generalmente líquidoaire) depende de la temperatura. Esto es de gran importancia en los campos de la soldadura, crecimiento de
Superficies isotérmicas,
cristales y fundición de metales mediantes haces láser o de electrones.
dirección de flujo en la
superficie (flechas) y líneas
de flujo en el fluido
inducidas por el efecto
Marangoni en un metal
líquido calentado por un haz
láser.
Ajustes de malla por defecto optimizados para interfaces de transferencia de calor
Los ajustes de malla por defecto en todas las interfaces de transferencia de calor utilizan condiciones periódicas y
condiciones pares. Cuando se habilitan estas funciones la malla por defecto utiliza una malla idéntica en la
superficie y en los contornos de destino para minimizar el error numérico inducido por extrapolación, lo que ocurre
cuando las mallas en los dos lados no coinciden. Además, la sugerencia de automallado controlado por la física Malla por defecto obtenida
auotmatiza el mallado para elementos infinitos. La nueva sugerencia de automallado automáticamente aplica
para dominios de elementos
mallado de barrido (3D) o mapeado (2D) a los dominios con elementos infinitos.
infinitos (elementos en gris)
alrededor de un dominio
interno con malla arbitraria
(elementos en color).
Correlaciones adicionales para coeficientes de transferencia de calor
Se han añadido dos correlaciones de coeficientes de transferencia de calor convectiva a la librería de coeficientes de transferencia de calor
correspondientes a flujo externo inducido por convección natural, alrededor de una esfera o un cilindro horizontal largo. Estos coeficiente de
transferencia de calor pueden ser utilizados para reducir los costes de simulación cuando la configuración del modelo corresponde a una de
estas situaciones. En estos casos, el cálculo del flujo y la convección de calor en el fluido son reemplazados por una condición de contorno de
flujo de calor en los contornos sólidos.
Funciones predefinidas para intensidad del cuerpo negro y potencia emisiva del cuerpo negro
Las interfaces de transferencia de calor proporcionan dos nuevas funciones, ht.flb(T) y ht.feb(T), para evaluar la intensidad del cuerpo negro y
la potencia emisiva del cuerpo negro, respectivamente. Para ambas funciones, se tiene en cuenta el índice de refracción del medio. Como que
estos dos valores se definen como funciones de una temperatura del cuerpo negro, es posible evaluarlas para temperaturas arbitrarias. Por
ejemplo, ht.feb(5770[K]) devuelve la potencia emisiva a 5770 K, que es una temperatura utilizada para modelar el sol como un cuerpo negro.
Soporte mejorado para la funcionalidad de capa delgada
La funcionalidad e contorno de capa delgada (Thin Layer) se utiliza para modelar estructuras pequeñas (particularmente delgadas) que tienen
un efecto notable sobre los resultados globales del modelo. A pesar de las pequeñas dimensiones de las capas, la temperatura puede variar
significativamente dependiendo del grosor de las capas. Esta funcionalidad se ha actualizado para considerar otros fenómenos aparte de la
conducción, como las condiciones de contorno superficie a superficie, dominios isotérmicos o funciones pared térmica.
Ecuaciones refactorizadas mostradas en la sección de ecuación
La ecuaciones visualizadas en la sección "Equation" de todas las funcionalidades se ha mejorado para una mejor
lectura y consistencia.
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Ejemplo de una ecuación
actualizada en la
funcionalidad de
transferencia de calor en
fluidos.
Nuevo tutorial: modelado de una sonda dieléctrica cónica para diagnosis de cáncer de piel
Se sabe que la respuesta de una onda milimétrica con frecuencias de 35 GHz y 95 GHz es muy sensible al
contenido de agua. Este modelo utiliza una onda de baja potencia de 35 GHz en la banda milimétrica ka y su
reflectividad a la humedad para una diagnosis no invasiva del cáncer. Como que los tumores de piel contienen
mayor humedad que la piel sana, esto lleva a mayores reflexiones en esta banda de frecuencias. Por lo tanto, la
sonda detecta anormalidades en términos de los parámetros S en las localizaciones del tumor. Una guía de ondas La sonda dieléctrica cónica
radia la carne humana con
circular en el modo dominante y una sonda dieléctrica cónica son analizados rápidamente, junto con las
el propósito de encontrar
características de radiación de la sonda, utilizando un modelo axial 2D. También se estudia la variación de la
cáncer a través de las
temperatura de la piel y un análisis de la fracción del tejido necrótico.
propiedades de reflexión. Se
excita mediante ondas
electromagnéticas
milimétricas procedentes de
una guía de ondas. Se
muestra el módulo del
campo eléctrico en la guía
de ondas y en la sonda
dieléctrica, y la variación de
temperatura en la carne
humana.
Nuevo tutorial: evaporación en medios porosos con una pequeña velocidad de evaporación
La evaporación en medios porosos es un proceso importante en las industrias alimenticias y del papel, entre otras. Pueden considerarse
muchos efectos físicos: flujo de fluido, transferencia de calor y transporte de los fluidos participantes. Este modelo tutorial describe el flujo de
aire laminar a través de un medio poroso húmedo. El aire es seco en la entrada y su contenido de humedad aumenta a medida que el flujo del
aire fluye a través del medio poroso. La velocidad de evaporación es suficientemente pequeña para despreciar los cambios de propiedades
inducidas en el medio poroso.
Tutorial actualizado: termo
Esta app calcula cuando calor disipa en un tiempo un termo que contiene un fluido caliente. Incluye la funcionalidad recientemente incluida de
dominio isotérmico para monitorizar la temperatura.
Decrecimiento de la
temperatura del café
(izquierda) y el perfil de la
temperatura final (derecha)
en un termo después de 10
horas.
Tutorial actualizado: enfriamiento de una caja de electrónica
Esta aplicación utiliza el nuevo modelo de turbulencia algebraica yPlus para modelar el flujo. De este modo se
puede modelar flujo en el dispositivo de forma más rápida, donde el mallado y los ajustes del resolvedor se han
simplificado, lo que también hace que el modelo se configure más rápidamente. La aplicación resuelve 1.1 MDOF
y require unos 6 GB de memoria para ser resuelto.
Perfil de temperatura en una
unidad de fuente de
alimentación (PSU)
refrigerada por un flujo
turbulento utilizando el
modelo de turbulencia
algebraica yPlus.
Nuevo tutorial: cálculo del factor de vista
Este modelo de referencia muestra cómo calcular los factores de vista geométricos para dos esferas concéntricas
que irradian entre sí. Se comparan los resultados simulados con valores analíticos exactos.
Configuración geométrica
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de referencia de una app
que calcula factores de vista
geométricos para dos
esferas concéntricas que se
irradian entre sí.
5.0
Capas finas
Las capas finas pueden ser difíciles de modelar cuando la relación de aspecto entre
la geometría global y el groso de la capa es grande. La nueva funcionalidad de Capa
Fina proporciona opciones para modelos concentrados rentables para representar
capas finas cuando actúan como resistencia térmica (p. ej. como un espacio vacío
entre dos piezas metálicas) o una capa altamente capacitiva (p. ej. una capa de cobre Recuperación del calor de la tierra: La recuperación
sobre un PCB). Se dispone de una tercera opción para el caso general donde no se del calor de la tierra es un método de energía eficiente
hace ninguna asunción particular, por lo que las ecuaciones de transferencia de calor para proporcionar calor a las casas, donde existan
completas se resuelven en la capa. En este caso, una malla dedicada se genera
colectores de calor en un entorno subterráneo. Este
automáticamente para la capa sin añadir ninguna complejidad al proceso de mallado modelo compara diferentes patrones incrustrados en el
de la geometría. Esta funcionalidad utiliza la nueva tecnología del núcelo para
subsuelo con propiedades térmicas típicas de una capa
modelar dimensiones extra.
superior del suelo en un jardín.
Película fina
La nueva funcionalidad de Película Fina modela la transferencia de calor en regiones
de fluido finas. Al utilizar la funcionalidad de Película Fina se evita que la película de
fluido se represente explícitamente en la geometría, y se proporciona un modelo
concentrado para la transferencia de calor para obtener un modelado rentable. La
funcionalidad de Película Fina proporciona ajustes dedicados para definir las
propiedades térmicas del fluido así como las propiedades del flujo. Esta funcionalidad
utiliza la nueva tecnología del núcleo para el modelado de dimensiones extra.
Fracturas
La nueva funcionalidad de Fractura modela la transferencia de calor en fracturas
como un medio poroso fino. Al utilizar la funcionalidad de Fractura se evita que el
grosor de la fractura se represente en la geometría, y se proporciona un modelo
concentrado para un modelado rentable. La funcionalidad de Fractura proporciona
ajustes dedicados para definir el luido y piezas sólidas, así como las propiedades del
flujo. El flujo puede ser definido por una interfaz de flujo, como la interfaz de Flujo de
Fractura, por ejemplo. Esta funcionalidad utiliza la nueva tecnología del núcelo para
modelar dimensiones extra.
Transferencia de calor en barras altamente conductivas
Cuando un sólido con baja conductividad térmica contiene barras hechas de un
material altamente conductivo térmico, como hormigón conteniendo refuerzos de
acero, la contribución de la transferencia de calor de la barra no puede despreciarse.
Sin embargo, representar las barras como dominios estrechos en la geometría no
Evaporación: Este modelo simula el calentamiento y
suele ser razonable por la relación de aspecto en la geometría y el coste de mallado
enfriamiento del agua en un vaso con y sin cambio de
fase. Se añade un balance de masa para incluir el efecto inducido. La nueva funcionalidad de Barra Fina proporciona un modelo de
transferencia de calor concentrado para modelar barras altamente conductivas
de la evaporación.
térmicas como aristas.
Análisis de daños criogénicos
El formulario de umbral de Temperatura para el análisis integral de daños en la
funcionalidad de Tejido Biológico ahora porporciona opciones para realizar análisis
criogénicos. Se pueden definir dos umbrales de temperatura: Uno es la temperatura
por debajo de la que el daño ocurre progresivamente, y la segunda temperatura
(inferior) es el umbral por debajo de la cual ocurre la necrosis del tejido.
Funcionalidades de ventilador, ventilador interior y rejilla para flujo turbulento
Las funcionalidades de ventilador, ventilador interior y rejilla se han actualizado para
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soportar también modelos de turbulencia. Estas funcionalidades proporcionan
modelos concentrados que reemplazan una descripción explícita del dispositivo por
una condición de contorno. Por ejemplo, la condición de contorno Ventilador utilizad
curvas del ventilador para determinar la bajada de presión a través del dispositivo y
también ajustar las condiciones apropiadas para las otras variables dependientes.
Cuando se utiliza una funcionalidad de acomplamiento de flujo no isotérmico se
incluye el efecto de mezcla del campo de la temperatura en la salida del ventilador.
Disipación viscosa
La nueva funcionalidad de Disipación Viscosa amplía las capacidades del software
COMSOL para modelar pérdidas viscosas en flujos. Está disponible para
transferencia de calor en flujos libres y en medios porosos, y la contribución de
disipación viscosa se sincroniza con las propiedades del flujo (libre o medios porosos, Medios participativos: Una masa fundida de vidrio se
régimen de flujo, y modelo).
enfría a través de radiación. La simulación se realiza
utilizando las tres radiaciones en modelos de medios
participativos proporcionados en COMSOL Multiphysics
La nueva funcionalidad de Dominio Isotérmico puede utilizarse para modelar regiones para comparar la precisión y los costes computacionales.
Dominios isotérmicos
donde la temperatura se considera que es homogénea. En vez de resolver el campo
de temperatura para la transferencia de calor, se utiliza una ecuación de calor global
para determinar la temperatura del dominio como un valor constante en todo un
dominio. La funcionalidad de Domino Isotérmico es compatible con la mayoría de las
funcionalidades de los dominios clásicos, contornos, aristas y de punto. De todas
maneras, se ha introducido una nueva condición de contorno dedicada para
configurar condiciones globales en dominios isotérmicos. La funcionalidad de Dominio
Isotérmico proporciona opcioines para definir aislamiento térmico, flujo de calor
convectivo, contacto térmico o ventilación entre dos dominios isotérmicos.
Correlaciones basadas en Nusselt para conductividad térmica efectiva
Para reducir el coste computacional de modelos de transferencia de calor conjugada,
el efecto de mezclado de convección natural en cavidades puede modelarse desde el
punto de vista térmico como un fluido inmóvil con una conductividad térmica más
grande. Con esta aproximación no es necesario calcular el flujo en las cavidades. Las
correlaciones de Nusselt proporcionan dos configuraciones: cavidad entubada en
paralelo con gradientes de temperatura horizontal y vertical. También se dispone de
una opción para una correlación definida por el usuario.
Lista de posiciones solares para ciudades
En modelos que utilizan la radiación superficie a superficie con el sol como una fuente
de radiación externa, se dispone de una nueva opción para definir automáticamente
los parámetros de localización (latitud, longitud y zona horaria) de una lista de
grandes ciudades.
Interfaz de coordenadas curvilineas: Este modelo
muestra como modelar propiedades anisótropas de
fibras en simulación de transferencia de calor. Las fibras
tienen alta conductividad térmica en la dirección de la
fibra y baja conductividad en la dirección perpendicular.
Como que la orientación fibras no es fácil de definir
explícitamente, se utiliza la interfaz de coordenadas
curvilíneas para definir la orientación de la fibra.
Opción para especificar la dimensión de fuentes de calor puntual/lineal
En las funcionalidades de Fuente de Calor Lineal y Fuente de Calor Puntual, una
nueva opción permite especificar el radio de la fuente. Haciendo esto se evita tener
fuentes de calor infinitamente concentrados que lleven a soluciones dependientes de
la malla. La tecnología utilizada no requiere que el tamaño del elemento de la malla
coincida con el radio de la fuente de calor: La fuente de calor se maneja incluso con
mallas gruesas. Además, refinando la malla cerca de la posición de la fuente lleva a
soluciones estables que coinciden con la solución de la geometría correspondiente,
donde la fuente se representara por un dominio en lugar de un punto.
Nuevo orden de discretización para el Método de las Ordenadas Discretas
El orden de discretización constante para el Método de la Ordenada Discreta ahora
está disponible en las interfaces de Transferencia de Calor en Medios Participativos y
Radiación en Medios Participativos. Esta discretización de bajo orden acelera el
cálculo ya que reduce el número de grados de libertad.
Amortiguación termoelástica y trabajo de presión
La nueva funcionalidad de amortiguación termoeléctrica amplía las capacidades del
software COMSOL para modelar el calentamiento de sólidos debido a la comprensión
generada por vibraciones. En particular, esta funcionalidad maneja materiales con
precisión con un coeficiente de expansión térmica no constante. Cuando se utiliza el
nodo Multifísico para expansión Térmica, la contribución del amortiguamiento
termoelástico se toma automáticamente de él.
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Propiedades de material térmico disponibles para todos los materiales de la Librería de Materiales interna
La librería de Materiales interna se ha actualizado para que todos los materiales
disponibles contengan todas las propiedades necesarias para el análisis térmico.
Mejoras en la radiación superficie a superficie
Se han añadido varias mejoras en las funcionalidades superficie a superficie.
Paralelización del código de radiación
El código utilizado para calcular el factor de vista para la radiación superficie a
superficie se ha mejorado para soportar paralelización de memoria compartida. El
tiempo del montaje para los modelos de radiación superficie a superficie ahora se ha
reducido cuando COMSOL Multiphysics tiene acceso a múltiples núcleos.
Soporte de radiación para acoplamiento de interfaz cáscara y sólido
Ahora es posible acoplar una interfaz de dominio y una interfaz de cáscara que
compartan campos de temperatura y radiosidad (por ejemplo, la interfaz de
Transferencia de Calor en Sólidos puede acoplarse a la interfaz de Transferencia de
Calor en cáscaras finas). Esto posibilita construir modelos superficie a superficie que
contengan cáscaras y sólidos que estén separados por una región (normalmente aire
o vacío) que se represente en la geometría (no mallado).
Nuevos modelos tutoriales
Conducción de calor con una uente de calor
localizada en un disco
Geometría de intercambiador de calor de doble
tubo parametrizado
Intercambiador de calor de doble tubo
Sumidero de calor microcanal
Transferencia de calor anisótropa a través de
fibras de carbono entretejidas
Enfriamiento radiante mixto difusión-especular
Comparativa de la radiación mixta difusiónespecular
Rcuperación del calor de la tierra para
calentamiento de pisos
Enfriamiento evaporativo
Postprocesado del factor de vista
Las interfaces de transferencia de calor donde la radiación superficie a superficie está
permitida, proporcionan un conjunto de operadores que son evaluados como las
variables de irradiación en radiación superficie a superficie. Gracias a estos
operadores, es posible recuperar los valores de la variable irradiación, y también
calcula el factor de vista geométrico en una geometría dada.
Postprocesado preciso de valores radiantes
Unas nuevas variables de postprocesado habilitan el dibujo de variables de
irradiación en puntos de Gauss donde estén definidas. Con esto se evita el suavizado
innecesario inducido por los gráficos basados en puntos de Lagrange y facilita el
análisis de esos gráficos.
4.4
Nuevos métodos para radiación en medios participativos
Dos nuevos métodos rápidos y eficientes en memoria están disponibles para radiación en medios participativos:
Aproximación de Rosseland
Aproximación P1
Son métodos aproximados y básicamente no son tan precisos o tan generales como el método de las ordenadas discreta, disponible desde las
primeras versiones del software. Pero estos métodos resuelven aplicaciones que simulen radiación en medios participativos de forma mucho
más rápida. La aproximación de Rosseland sólo está disponible en las interfaces completas de transferencia de calor en sólidos o fluidos, pero
no está disponible en la interfaz de solo radiación para medios participativos. Ambos métodos también están disponibles para geometrias con
simetría axial 2D. Para comparar, el modelo de verificación de transferencia de calor radiativo en medios cilíndricos finito se resuelve en un par
de segundos, con el método de aproximación P1, a diferencia de más de dos horas con el método de ordenadas discretas.
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Los nuevos métodos para radiación en medios participativos
El nodo multifísico de efecto termoeléctrico
Los materiales que muestran el efecto termoeléctrico son capaces de convertir dierencias de temperatura en tensiones eléctricas ya que el flujo
de calor contiene portadores de carga. Alternativamente, aplicando una tensión a estos materiales resulta en un gradiente de temperatura a lo
largo del material. Los dispositivos hechos con estos materiales a menudo son utilizados como calentadores termoeléctricos para
calentamiento electrónico o refrigeradores portátiles, mientras que los dispositivos que recogen energía termoeléctrica también están
empezando a hacerse populares.
Mientras que el calentamiento Joule (calentamiento resistivo) es un fenómeno irreversible, el efecto termoeléctrico es en principio reversible.
Históricamente, el efecto termoeléctrico es conocido bajo tres nombres diferentes, reflejando su descubrimiento en experimentos por Seeveck,
Peltier y Thomson. El efecto Seebeck es la conversión de diferencias de temperatura en electricidad, el efecto Peltier es la conversión de
electricidad en diferencias de temperatura, mientras que el efecto Thomson es el calentamiento producido por el producto de la densidad de
corriente y los gradientes de temperatura. Estos tres efectos están relacionados termodinámicamente.
La nueva interfaz multifísica de efecto termoeléctrico está disponible en el Heat Transfer Module y es una combinación multifísica de las
interfaces de corrientes eléctricas y transferencia de calor en sólidos. Escogiendo la interfaz desde el Model Wizard subsecuentemente añade
un nodo multifísico dedicado en el Model Builder para permitir el control de los acoplamientos enre las físicas individuales. Alternativamente, se
puede empezar con la física simple, como la interfaz de corrientes eléctricas, y entonces añadir la interfaz de transferencia de calor en sólidos
más tarde, lo que automáticamente también añadirá el nodo multifísico. Como ocurre con todas las otras interfaces de COMSOL, la interfaz
multifísica de efecto termoeléctico se puede acoplar con cualquier interfáz física, como con la interfaz de mecánica de sólidos, por ejemplo. Se
han añadido dos materiales termoeléctricos a la Librería de Materiales: Telururo de Bismuto y Telururo de Plomo.
Modelo de brazo termoeléctrico
Este modelo de un brazo termoeléctrico muestra el enfriamiento Peltier. Es un modelo de verificación y demuestra cómo utilizar la nueva
interfaz multifísica de efecto termoeléctrico y resproduce los resultados disponibles en la literatura.
El campo de temperatura muestra el enfriamiento resultante del efecto termoeléctrico en el dispositivo.
Nuevos métodos y variables para balances de calor y energía
Las formulaciones matemáticas para los cálculos de tranporte de calor han sido mejorados. Esto ha resultado en variables revisadas para
balances de calor y energía. Además, los flujos de calor en los contornos ahora pueden ser calculados con una mayor precisión.
Variables para flujos en la frontera
Para flujos en la frontera, ahora las siguientes variables proporcionan el valor preciso de flujos cuando están disponibles:
ndflux: flujo de calor convectivo normal
nteflux: flujo de energía total normal
ntflux: flujo de calor total normal
Estas variables de flujo de frontera están disponibles en todas las interfaces físicas para transferencia de calor y todas las interfaces
multifísicas que incluyan transferencia de calor. El nuevo método está activo por defecto, pero puede deshabilitarse desmarcando la casilla
Compute boundary fluxes en la sección Discretization de las interfaces físicas para transferencia de calor. Para ver la sección de
Discretización, habilítela desde el menú Show de la bara de herramientas del constructor del modelo (Model Builder). Si esta casilla no está
seleccionada, entonces los cálculos de los flujos en las fronteras se realizan mediante extrapolando valores de los elementos finitos vecinos
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internos, que era el método utilizado en las versiones COMSOL 4.3b y anteriores.
Variables para balances de calentamiento y energía globales
El balance de energía ahora es más rápido y fácil de comprobar a través de la introducción de las nuevas variables globales. La evaluación de
estos valores escalares reemplaza la necesidad de integrar todas las contribuciones del balance de energía sobre dominios, fronteras, aristas y
puntos.
Se han añadido las siguientes variables globales a las interfaces de transferencia de calor en sólidos, transferencia de calor en fluidos,
transferencia de calor en medios porosos, transferencia de calor con cambio de fase y transferencia de calor en tejidos biológicos:
dEiInt: Potencia de calor acumulada total
dEi0Int: Potencia de energía acumulada total
ntfluxInt: Potencia de calor neta total
ntefluxInt: Potencia de energía neta total
QInt: Fuente de calor total
WInt: Fuente de trabajo total
WnsInt: Pérdidas de fluido total
Las siguientes variables globales han sido añadidas a muchas de las condiciones de contorno de transferencia de calor:
Tave: Temperatura media ponderada
ntfluxInt: Potencia de calor neta total
ntefluxInt: Potencia de energía neta total
ntfluxInt_u: potencia de calor neta total, superior
ntefluxInt_u: potencia de energía neta total, superior
ntfluxInt_d: potencia de calor neta total, inferior
ntefluxInt_d: potencia de energía neta total, inferior
Modelo de enfriamiento y solidificación del metal
Este ejemplo muestra un proceso de colada continua con las interfaces de transferencia de calor con cambio de fase y radiación de superficie a
ambiente. El metal líquido es derramado en un molde de sección cuadrada uniforme. La parte externa del molde es enfriada y el metal se
solidifica a medida que fluye a través de él. Cuando el metal sale del molde está completamente solidificado en el exterior, pero todavía está
líquido en el interior. El metal continuará enfriándose y finalmente acabará solidificándose completamente, punto en el que puede ser cortado
en secciones. Este modelo no incluye calcular el campo de flujo del metal líquido; se considera que la velocidad del metal es constante en
todas partes. La transición de fase desde el fundido al estado sólido se modela mediante un calor específico dependiente de la temperatura. Se
aplican técnicas para alcanzar la convergencia y la selección de una malla apropiada para este modelo altamente no lineal.
El contorno de fase entre metal líquido y sólido en un proceso de colada contínua.
Transferencia de calor en tejidos biológicos con análisis integral de daños
La necrosis de los tejidos (daños permanentes o muerte del tejido vivo) ocurre cuando pasa una de estas dos cosas, o se ha absorbido
demasiada energía térmica o se ha excedido una temperatura crítica (típicamente la ebullición). Este análisis se utiliza en tratamientos médicos
y en métodos quirúrgicos basados en calentamiento de tejidos. La absorción de la energía térmica a menudo se modela mediante las llamdas
integrales del daño (damage integrals). La interfaz de tejidos biológicos en el módulo de transferencia de calor incluye dos formas de integral
del Daño: umbral de temperatura y absorción de energía.
Simulación de la ablación de un tumor mostrando la fracción de un tejido necrótico como un gráfico de corte y en res diferentes localizaciones
respecto al tiempo transcurrido.
La forma de umbral de temperatura es una sencilla desigualdad integrada de cuanto tiempo el tejido ha estado por encima de cierta
temperatura. Los parámetros definidos por el usuario incluyen temperatura del daño, tiempo del daño y temperatura de necrosis. En este caso
se considera que ocurre una necrosis del tejido debido a los dos mecanismos siguientes:
Cuando la temperatura del tejido excede una temperatura de daño dada durante más de un periodo de tiempo determinado
Instantáneamente después la temperatura del tejido excede la temperatura de necrosis
La forma de energía de absorción utiliza una expresión del tipo Arrhenius para estimar directamente la energía abosrbida. Los parámetros
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definidos por el usuario incluyen el factor Frecuencia y la energía de Activación para la ecuación Arrhenius integrada.
Las propiedades del material del tejido dañado son modificadas para tener en cuenta la influencia del daño del tejido. La conductividad y la
capacidad calorífica efectiva (densidad multiplicada por la capacidad calorífica) son modificadas respecto a la fracción de volumen de tejido
necrótico. Seis nuevos biomateriales genéricos están dsponibles en la librería de materiales que viene con el Heat Transfer Module: hueso,
grasa, hígado, músculo, próstata y piel.
La nueva interfaz física para transferencia de calor en tejidos biológicos con integrales de daño están disponibles en transferencia de calor en
sólidos así como para cualquier combinación multifísica dondo esta interfaz física participe, incluyendo las siguientes:
Calentamiento Joule
Calentamiento por inducción
Calentamiento por microondas
Calentamiento láser
Tensión térmica
Calentamiento Joule y expansión térmica
Efecto termoeléctrico
Los dos modelos, Terapia del cáncer con microondas y Ablación de un tumor, que están disponibles en la librería de modelos del módulo de
transferencia de calor, han sido actualizados con el nuevo análisis de integral del daño.
Fuentes de calor lineal o puntual en ejes de simetría
Para modelos con simetría axial 2D se puede definir fuentes de calor lineales o puntuales en el eje de simetría. La fuente de calor puntual
previa se ha reemplazado por una fuente de calor lineal aplicable en puntos y ahora proporciona una opción de Potencia Lineal Total. La fuente
de calor lineal en el eje es aplicable únicamente en el eje de simetría. La funcionalidad de fuente de calor lineal es aplicable en puntos y
representa una linea revuelta sobre el eje de simetría. Esta funcionalidad no es aplicable sobre el eje de simetría. La funcionalidad de fuente de
calor puntual sobre el eje es una fuente puntual que es aplicable únicamente en puntos sobre el eje de simetría. En 2D, la fuente de calor
puntual ha sido reemplazada por una fuente de calor lineeal aplicable en puntos y ahora proporciona una opción de Potencia de Línea Total a
través del groso y una selección de múltiples puntos -represntando líneas-.
Transferencia de calor en medios porosos
Sistemas de coordenadas para medios porosos anisótropos
Para transferencia de calor en medios porosos ahora es posible escoger cualquier sistema de coordenadas desde en nodo de definiciones.
Esto es de utilidad cuando se define transferencia de calor en materiales anisótropos donde la conductividad térmica varía con la dirección.
Ahora puedes definir fácilmente múltiples materiales porosos y entonces enlazar la propiedad de material fluido a otro material desde la lista de
materiales del dominio. Esto evita múltiples definiciones de características de transferencia de calor múltiple en medios porosos.
Condiciones de contorno de ventilador, ventilador interior, parrilla, pantalla y bomba de vacío
Las condiciones de contorno de ventilador, ventilador interior, parrilla, pantalla y bomba de vacío ahora están disponibles tanto en el módulo
CFD como en el de transferencia de calor.
Nuevos modelos para rendimiento térmico de ventanas, siguiendo la norma ISO 10077-2:2012
Estos valores de referencia reproducen los diez casos de test del estándar ISO 10077-2:2012 relacionado con el rendimiento térmico de
ventanas. El rendimiento térmico se evalúa a través de la conductancia y transmitancia térmica de la contraventana y los resultados han sido
validados con los datos publicados.
El gráfico de temperatura de un modelo de referencia de rendimiento térmico con resultados validados con los datos publicados.
Modelo de disipador de calor de pila de discos
Este modelo de un disipador de calor de pila de discos muestra los efectos de refrigeración de un disipador de calor de pila de discos en un
componente electrónico. El disipador de calor consta de varios discos de aluminio apilados alrdedor de una columna hueca central. Esta
configuración permite enfriar superficies grandes de aletas de alumnio mediante aire a temperatura ambiente.
Visualización de la temperatura para un disipador de calor de pila de discos
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Efectos térmicos del sol como una fuente de radiación de calor externa
Este modelo, representando una sombrilla de playa y dos cajas, ilustra como los efectos térmicos del sol pueden ser modelados como una
fuente de radiación de calor externa. La simulación corre desde las 10 de la mañana a las 4 de la tarde. Durante esta parte del día, la sombrilla
protege las cajas de la irradiación solar. El modelo utiliza la funcionalidad de fuente de calor radiativo externa con la opción de posición solar.
La posición del sol y los efectos de sombra se actualizan automáticamente durante la simulación.
Un modelo tutorial consistente en neveras cerca de una sombrilla de playa donde se calcula la temperatura y se tiene en cuenta el efecto de la
irradiación sola desde las 10 a.m. a las 4 p.m.
4.3b
Radiación de calor con múltipes longitudes de onda
El cristal común es transparente a la luz a longitudes de onda visibles pero opaco para luz infrarroja o ultravioleta. Cuando una luz incidente
pasa a su través, a menudo cambia su longitud de onda cuando refleja en una superficie. Si la luz reflejada está en el espectro infrarrojo, no
escapará del cerramiento de cristal. Esto da lugar al bien conocido efecto invernadero, calentando el cerramiento.
Con la nueva interfaz de múltiples bandas espectrales, se pueden definir hasta cinco bandas espectrales con longitudes de onda máxima y
mínima definidas por el usuario. También existe una configuración rápida para radiación Solar y Ambiental, que cubre el caso común de solo
dos bandas. Se puede definir una fuente ambiental de cuerpo negro que distribuye su potencia a través de los diferentes canales de acuerdo a
una distribución de Planck parametrizada con la temperatura ambiente. Las propiedades de la superficies de emisividad se definen
separadamente para cada banda espectral, así como la fracción de la fuente de cuerpo negro o la potencia emisiva definida por el usuario.
Otra útil mejora basada en la radiación es el soporte de medios tranparentes con un índice de refracción diferente de la unidad.
El bien conocido efecto invernadero ilustra la importancia de la
radiación de calor con múltiples longitudes de onda.
Transferencia de calor con cambio de fase
El método de capacidad con calor aparente hace que el modelado del cambio de fase de materiales sea más fácil. Previamente se tenía que
tener en cuenta el cambio de fase en los balances de energía utilizando el modelado basado en ecuaciones. La implementación de este
método simplifica el flujo de trabajo permitiendo la especificación de varios parámetros de entrada:
Materiales antes y después de la transición
Temperatura del cambio de fase
Intervalo de temperatura de transición entre fases
Calor latente
El método de capacidad de calor aparente modifica las cuatro propiedades del material de densidad, conductividad térmica, capacidad
calorífica y ratio de calores específicos, mediante el suavizado del salto discontínuo en la temperatura de cambio de fase y añadiendo una
contribución de calor latente distribuido a la capacidad calorífica a la temperatura de cambio de fase. Los modelos de tutorial de la librería de
modelos que involucran un cambio de fase han sido actualizados para utilizar y ejemplificar esta característica.
Contacto térmico
El flujo de calor a través de una capa fina entre dos superficies en contacto es proporcional a la diferencia de temperatura sobre la capa donde
la constante de proporcionalidad es la conductancia de contacto térmica. Este término depende del grado de contacto: mientras más grandes
son las fuerzas de contato, más grande es la conductancia entre esas dos superficies. Una nueva condición de contorno en el módulo Heat
Transfer, permite que la conductancia de contacto térmica entre dos superficies en contacto varíe con la presión de contacto.
Conductancia de restricción térmica: ésta está relacionada con el contacto real que ocurre entre dos superficies, que depende de las
propiedades de la superficie y la presión del contacto. Representa el hecho de que cuando la presión aumenta, el contacto real y la
conductancia también crecen.
Conductancia de abertura (gap): ésta describe la conductancia de contacto térmico afectado por la presencia de capas delgadas o
fluidos entre superficies, típicamente aire. Es despreciable cuando la presión del contacto es significativo, pero puede tener un papel
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importante justo antes de un buen contacto cuando se aplican altas presiones. La aplicación de grasa térmica altamente conductiva
entre las superficies de contacto es un método común para superar efectos no deseados de Conductancia de gap.
Conductancia radiativa: Ésta considera que las dos superficies pueden ser representadas en la región de contacto por dos placas
paralelas radiando. La conductancia radiativa es la contribución a la conductancia de contacto térmica causada por radiación superficie
a superficie.
En muchos casos la contribución de la conductancia de gap y la radiativa pueden ser despreciados. Cada una de las tres contribuciones de
conductancia de contacto térmica puede ser evaluada basándose en curvas de correlación predefinidas o acoplado con contactos mecánicos
estructurales de los módulos de mecánica de estructuras o MEMS. Una fuente de calor de fricción también puede representarse, incluyendo un
coeficiente de partición de calor. La funcionalidad de contacto térmico puede aplicarse a contornos interno así como a pares en un montaje.
Este ejemplo de verificación muestra la resistencia de contacto térmico
en la interfaz entre un sumidero de calor y un paquete electrónico. Se
añaden ocho aletas de refrigeración a un sumidero de calor cilíndrico y
se aplica contacto térmico en la superficie del cilindro entre las aletas
de refrigeración y el paquete. La eficiencia del dispositivo depende del
enfriamiento de las aletas y la transferencia de calor desde el paquete
al sumidero de calor. Este modelo pone atención en la transferencia de
calor a través de la interfaz de contacto donde cuatro parámetros
influyen sobre la conductancia de la junta: la presión de contacto,
microdureza del matería más blando, rugosidad de la superficie y
pendiente de rugosidad de la superficie. Los resultados se verifican con
trabajos publicados..
4.3a
Aire húmedo y condensación
Heat Transfer Module ahora tiene un tipo de fluido de aire húmedo añadido, para transferencia de calor en fluidos, transferencia de calor
conjugda y flujo no isotérmico. Esta nueva opción incluye propiedades termodinámicas de aire húmedo no saturado y añade variables de
postprocesado dedicadas para verificar si el límite de saturación ha sido alcanzado y existe riesgo de condensación. Una aplicación típica sería
evitar la formación de agua en un canal de flujo para prevenir la corrosión.
Casos de carga para transferencia de calor
Ahora se dispone de casos de carga para transferencia de calor utilizando los mismos conceptos de carga y grupo de restricciones como
anteriormente estaba disponible para mecánica de estructuras.... Los grupos de carga se utilizan para definir los conjuntos de fuentes de calor
y los flujos de calor. Los grupos de restricciones se utilizan para condicionesde temperatura fija. Los casos de carga y los grupos de
restricciones están disponibles para todas las interfaces de usuario de transferencia de calor.
4.3
Iradiación solar y otras novedades de radiación de calor
Una nueva opción, de posición solar, está disponible para definir una fuente de radiación externa en 3D para todas las interfaces incluyendo las
funcionalidades de radiación superficie a superficie. Esta opción proporciona una manera adecuada de definir la dirección e intensidad de la
radiación incidente que proviene del Sol desde la posición en la Tierra, la fecha y le hora.
Ahora el índice de refracción está disponible como un parámetro para la radiación en los medios participantes. Este parámetro posibilita definir
un índice de refracción diferente que 1.0, permitiendo la modelización de radiación a través de agua, cristal y otros medios.
La radiación superficie a superficie ahora puede ser utilizada junto con la interfaz de usuario de Cáscara Fina Conductiva, permitiendo
transferencia de calor radiativa entre estructuras delgadas.
Paredes finas interiores para flujo turbulento con transferencia de calor
Una nueva condición de contorno, de Pared Interior, está disponible en contornos interiores en las interfaces de Transferencia de Calor
Conjugada y Flujo No Isotérmico. Esto posibilita definir una condición de pared entre dos dominios de fluidos, lo que es especialmente útil para
representar paredes finas como contornos interiores. Ya no es necesario definier un dominio sólido con una condición de contorno de pared en
ambos lados, que puede resultar en una malla densa. Esta condición de contorno implementa funciones pared cuando se utilizan con modelos
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de turbulencia k-epsilon o k-omega (requiere el módulo CFD).
Calor total, entrada actualizada, entalpía y aire húmedo
Existen nuevas elecciones disponibles para definir la fuente de calor total o el flujo de calor total en las características de la fuente de calor
lineal, de capa, y flujo de calor de arista. Estas opciones simplifican la definición de los modelos donde la fuente de calor total o el flujo de calor
son conocidos porque no se tiene que volver a convertirlo en flujo de calor (o fuente de calor) por area superficial o longitud.
La condición de contorno de entrada de flujo de calor se ha mejorado para que el transporte de calor entrante en el dominio esté controlada por
la convección del flujo. Este cambio evita resultados no físicos como calcular altas temperaturas en partes no fluidas de contornos de entrada
de flujo de calor.
La entalpía y la energía interna ahora son calculadas utilizando integrales de estado. Esto proporciona mayor precisión para los balances de
calor y energía.
Un nuevo material, aire húmedo, está disponible en la librería de materiales Líquidos y Gases.
4.2a
Fuentes de radiación externas
Ahora se pueden definir fuentes de radiación externas en el módulo de transferencia de calor como fuentes en el infinito o como fuentes
puntuales a una distancia finita. Esta opción está disponible en la interfaz física de Heat Transfer y cualquier interfaz física que soporte
radiación superficie a superficie. Cuando se define una fuente en el infinito, se entra la potencia por unidad de área. Esto se utiliza típicamente
para la radiación incidente del sol. Cuando se define una fuente puntual a una distancia finita, se da la potencia total de entrada.
Otra importante nueva característica del Heat Transfer Module es que se puede definir radiación en ambos lados de un contorno cuando se
utiliza la radiación superficie a superficie. Esta nueva opción está disponible en la interfaz física de Heat Transfer y en cualquier interfaz física
que soporte radiación superficie a superficie.
4.2
Funciones de pared térmica con radiación
Las funciones de pared térmica con turbulencia ahora soportan la Radiación Superficie-a-superficie y características de Capas
Altamente Conductivas. Esto permite simulaciones térmicas muy sofisticadas: incluyendo cualquier combinación de flujo turbulento,
transferencia de calor en fluidos, transferencia de calor en sólidos, radiación de calor, y capas finas de alta conductividad térmica, como
hojas de metal.
Transferencia de calor en estructuras multicapa
Para transferencia de calor en capas finas, una nueva opción multicapa de la Capa Fina Térmicamente Resistiva permite modelar
rápidamente estructuras finas con múltiples capas de diferente conductividad.
Condicionds de contorno ventilador y grill
Las simulaciones de refrigeración electrónica son ahora más fáciles con las nuevas condiciones de contorno de Ventilador y Grill. Una
nueva condición de contorno de Ventilador también está disponible en contornos interiores, llamada una condición de rendija. Pueden
entrarse las curvas del ventilador, o cargarse de un fichero, en un formato de tabla para su utilización en la toma de modelos de flujo.
Tabla de colores de luz térmica
Una nueva Tabla de Colores por defecto (escala de colores) llamada Thermal Light está optimizada para la visualización en
simulaciones de transferencia de calor. El rango de colores está truncado en el límite más bajo y elimina las sombras más oscuras de
rojo.
3.5
La radiación con simetría axial ahora se puede modelar
Incluidas entradas multifísicas predefinidas para flujo con densidad variable
Incluidas entradas multifísicas predefinidas para interacción térmica fluido-sólido/transferencia de calor conjugada.
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Mejora en el método de mínimos cuadrados de Galerkin (GLS) para difusión aerodinámica.
3.4
Radiación son simetría axial
Entradas multifísicas predefinidas para flujo con densidad variable
Entradas multifísicas predefinidas para interacción térmica fluido-sólido/transferencia de calor conjugada
Método de mínimos cuadrados Galerkin (GLS) mejorado para difusión aerodinámica
Nuevo modelo:
Análisis axial de un inductor utilizando la nueva característica de radiación superficie a superficie para simetría axial
3.3a
Turbulencia k-epsilon mejorada que incluye nuevas restricciones de realizabilidad y nueva turbulencia k-omega
Nuevo modelo de intercambiador de calor de cáscara y tubo: Este nuevo modelo describe el flujo turbulento en parte de un
intercambiador de calor de cáscara y tubo. Utiliza el modelo de turbulencia k-epsilon para modelar el flujo turbulento completamente
desarrollado.
Otros modelos incluidos: Enfriamiento por convección turbulenta forzada de una placa caliente - Empanadillas de pollo - Soldadura por
fricción-agitación.
3.3
Modos de aplicación fluido-flujo integrados
Acoplamientos multifísicos preparados
Momento de energía (transferencia de calor turbulenta)
Nuevos modelos
3.2
Nueva librería con coeficientes de transferencia de calor utilizando correlaciones de números Nusselt incorporadas.
Nueva librería de materiales con datos de materiales dependientes de la temperatura para fluidos (gases y líquidos).
Dos nuevos modelos que incluyen flujo calculado con un resolvedor segregado.
3.1
Interfaz de modelado de transferencia de calor general que engloba conducción, convección y radiación de calor superficie a superficie
Interfaces de modelado dedicadas para
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flujo no isotérmico y conducido por densidad
transferencia de calo en corazas finas
análisis de transferencia de calor en tejido vijos utilizando la ecuación de biocalor
Veinte entradas en la Librería de Modelos, entre ellas enfriamiento por convección forzada de una placa de circuito, análisis
termomecánico de resistor con montura de superficie, así como el enfriamiento y solidificación en un proceso de fundición continua
RECURSOS
¿Por qué COMSOL Heat Tranfer Module? Descripción general del Módulo de Transferencia de Calor
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