COMSOLHeatTr ansf erModul e 5. 1 Módul odeCOMSOLMu Mul t i physi cspar al asi mul aci ónmul t i f í si cadecamposdet emp mper at ur a comp mpl ej os( r equi er eCOMSOLMu Mul t i physi cs)
Sol i ci t arpreci o Hagaunapregunt adelproduct o OLI nc . Fabr i cant e:COMSOL
Pr oduct osr el aci onados
COMSOLMul t i physi cs5. 1 Consul t arpr eci o
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ElMódul odeTr ansf er enci adeCal or" HeatTr ansf erModul e"aument aconsi der abl ement el as capaci dadesbási casdet r ansf er enci adecal orpr opi asdelmot ordeCOMSOLMul t i physi cs.Unade l asmej or asmási mpor t ant eesunai nt er f azpar aelmodel adoder adi aci ónsuper fici easuper fici e, queesnuevoenCOMSOLMul t i physi csysól oexi st eenest emódul o.Además,l asi nt er f acesde model adoquesehancr eadopar at r ansf er enci adecal orporconducci ón,convecci ónyr adi aci ón f aci l i t anl adefini ci óndepr obl emasdet r ansf er enci adecal orcompl ej os.Porej empl o,elmódul o pr opor ci onai nt er af acesdemodel adopar at r ansf er enci adecal orgener al ,t r ansf er enci adecal oren capasfinasycor azas,fluj onoi sot ér mi coyt r ansf er enci adecal orent ej i dosvi vos.Elmódul o t ambi éni mpl ement at odasl ascapaci dadesmul t i f í si casdeCOMSOLMul t i physi cs,quel eper mi t en acopl arcompl et ament el at r ansf er enci adecal orconot r osf enómenosf í si cos,porej empl ocon mecáni cadeflui dos,mecáni cadeest r uct ur asocamposel ect r omagnét i cos. Uni mpor t ant ecomponent edelmódul oesl aLi br er í adeModel os,quesehadi vi di doent r es secci onesquet r at an:gest i ónt ér mi caenl ai ndust r i ael ect r óni ca;pr ocesost ér mi cosypr oducci ón; t ecnol ogí amédi caybi oi ngeni er í a.Est osmodel osl i st ospar ausarqueabar cant odosl osni vel esde compl ej i dadest áncompl et ament edocument adosconi nst r ucci onespasoapaso. Lat r ansf er enci adecal oresunf enómenoqueocur r eenpr áct i cament ecual qui ert i podepr oceso f í si coy,dehecho,puedeserunf act orl i mi t adordet er mi nant epar amuchosdeel l os.Port ant o,su est udi oesdevi t ali mpor t anci ayl anecesi daddepot ent esher r ami ent asdeanál i si sdel a t r ansf er enci adecal oresvi r t ual ment euni ver sal .Respondi endoaest anecesi dad,elMódul ode Tr ansf er enci adeCal ordeCOMSOLMul t i physi csaument aengr anmedi dal aspr est aci onesya di sponi bl esenelmot orpr i nci paldeCOMSOLMul t i physi cs. Car ac t y er i s t i c as . .
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Radi aci ónsuper fici easuper fici econelmét ododeRadi osi dad Fl uj onoi sot ér mi copar aconvecci ónl i br e/ nat ur alyexpansi ónt ér mi ca Condi ci onesdecont or nodefluj oconf unci onesdet asadefluj opar adescr i bi rel f unci onami ent odevent i l ador es Tr ansf er enci adecal orencapasfinasycor azasconconduct i vi dadesbaj asyal t as Ecuaci óndelbi ocal orpar ai nt er acci óndet ej i dosconf enómenosquepr oducencal or ,como porej empl ol oscamposel ect r omagnét i cos Post pr ocesadoadapt adoapr ocesosdet r ansf er enci adecal or Condi ci onesdecont or nodet r ansf er enci adecal orf uer adepl ano Conduct i vi dadt ér mi caani sót r opa 20model ospunt er osenl oscamposdel agest i ónt ér mi ca,l ospr ocesost ér mi cosy pr oduct i vosyl at ecnol ogí amédi caybi oi ngeni er í a Todal af unci onal i daddeCOMSOLMul t i physi cs,j unt ocont odasupot enci al i dadmul t i f í si ca
OVEDADES
Nuevaapp:sumi der odecal orconal et as Est anuevaappi ncl uyel ageomet r í adeunsumi der odecal orquesepar amet r i zayconsi der al a t r ansf er enci adecal orconj ugada,dondeelfluj odeflui dosemodel aut i l i zandoelmodel ode t ur bul enci ayPl usal gebr ai co.Elmodel opuedesi mul ardi f er ent esanchosdelsumi der odecal ory di mensi onesdeal et asavel oci dadesdeai r eder ef r i ger aci ónar bi t r ar i os.I ncl usoelnúmer ode sumi der osdecal orsepuedevar i ar . Lasal i dapr opor ci onal apot enci ader ef r i ger aci ónyl acaí dadel apr esi ónmedi aal ol ar godel si st ema.Mi ent r asmásal et asseañadenmásal t aesl apot enci ader ef r i ger aci ón,per ol acaí dade l apr esi ónsobr eelsumi der odecal oraument aenconf or mi dad.
I nt er f azdel aapl i c ac i ónquemues t r ael per fi ldev el oc i dadobt eni doat r a vésdel osaj us t esdel us uar i o.
Nuevaapp:her r ami ent adedi mensi onami ent odeuni nt er cambi adordecal ordet ubo concént r i co Enest anuevaappdesi mul aci ón,uni nt er cambi adordecal orhechocondost ubosconcént r i coscont i enedosdomi ni os condi ci onesdecont or nosont odasper sonal i zabl es.
Model osdet ur bul enci aal gebr ai ca Losmodel osdet ur bul enci aal gebr ai cayPl usyLVELahor aest ándi sponi bl esenalmódul oHeatTr ansf er .Est osmodel t ur bul enci aest ándi sponi bl eenl ai nt er f azdefluj odeunaf aseyenl asi nt er f acesmul t i f í si casdefluj onoi sot ér mi coyt r
I nt er f azmul t i f í si cadenoequi l i br i ot ér mi col ocal Lai nt er f azmul t i f í si caLocalTher est ádi señadapar asi mul ar ma lNo nEq ui l i b r i u m( L T NE) t r ansf er enci adecal orenmedi ospor ososenl aescal amacr o,dondel ast emper at ur asenl amat r i z por osayelflui donoest ánenequi l i br i o.Di fier edel osmodel osmacr oscópi cospar at r ansf er enci a decal orenmedi ospor ososmássi mpl esdondel asdi f er enci asdet emper at ur aent r el asf ases sól i dayflui dosondespr eci abl es.Lasapl i caci onest í pi caspuedeni nvol ucr arcal ent ami ent oo enf r i ami ent or ápi dodeunmedi opor osout i l i zandounflui docal i ent e,ogener aci óndecal ori nt er na enunadel asf ases( debi doacal ent ami ent oi nduct i voodemi cr oondas,r eacci onesexot ér mi cas, et c. )Est ef enómenoseobser vaendi sposi t i vosnucl ear es,si st emasel ect r óni cosocel das compl et as,porej empl o.
Fl uj oenmedi ospor ososacopl adosofluj ot ur bul ent o Lasi nt er f acesdefluj ouni f ási coahor apuedenmodel arfluj ot ur bul ent oenunmedi ol i br equeest á acopl adoaunmedi opor oso.Sepuedeact i varest af unci onal i dadañadi endounnodode domi ni oFl ui dandMat r i xPr oper t i es par al osmodel osdet ur bul enci A a l gebr ai cy Pl usoL VEL.Es t os model osdet ur bul enci asol oest ándi sponi bl esenl osmódul osCFDyHeatTr ansf er ,per ot odaví ase puedenacopl arai nt erf acesdefluj oenmedi ospor ososdi sponi bl esenot r osmódul os. Sepuedeempezarconunai nt er f azdefluj oenmedi ospor ososyañadi rundomi ni odefluj ol i br eo empezarconunai nt er f azdefluj ol i br eyañadi rundomi ni opor oso.Lacasi l l aEnabl ep or o usme di a domai ns añadel af unci onal i dadFl ui dandMat r i xPr oper t i es .Lasecuaci onesdeBr i nkmanse r esuel venenl osdomi ni ospor ososyl asecuaci onesdeNavi er St okesconpr omedi odeReynol ds ser esuel venenl osdomi ni osdefluj ol i br e. Fi nal ment esehanampl i adol ascapaci dadesdemodel adoconelhechodequesepuedeañadi rel t ér mi noFor chhei meral asecuaci onespar afluj oenmedi ospor osos.Est oper mi t el adescr i pci ónde v el oc i dadesi nt er s t i c i al esal t as( p .ej .al t asvel oc i dadesenl ospor os ) .
Es t afi gur amues t r aunfil t r op or os o,másl ej osdel es pec t ador ,s opor t adoporunapl ac as ól i da per f or ada.Sebombeaunfl uj oat r av ésdel fi l t r o,dondeel ef ec t odel fi l t r opor os oyl asper f or ac i ones enl apl ac ades opor t es obr eel fl uj ot ur bul ent os et i enene nc uent aa ut omát i c ament eenl ai nt er f az d efl u j o .
Acopl ami ent odefluj onoi sot ér mi coendomi ni ospor osos Sehai nt r oduci dounaf unci onal i daddeFl ui dandMat r i xPr oper t i es enl ai nt er f azdefluj o monof ási coenCOMSOLMul t i physi cs5. 1enl ossi gui ent esmódul os:Bat t er i esandFuelCel l s, CFD,Chemi calReact i onEngi neer i ng,Cor r osi on,El ect r ochemi st r y,El ect r odeposi t i on,Mi cr oflui di cs ySubsur f aceFl ow. Enpar al el o,elnododeacopl ami ent omul t i f í si codefluj onoi sot ér mi co,queseencuent r aenel módul oHeatTr ansf eryeneldeCFD,t ambi énsehaact ual i zado.Ahor apuedesi mul arel f enómenomul t i f í si coquer equi er eelacopl ami ent odel asf unci onal i dadesdet r ansf er enci adecal or enmedi ospor ososyeldepr opi edadesdeflui doymat r i z.Est apr est aci ónpuedeut i l i zar separ a model arfluj onoi sot ér mi coenmedi ospor osos,comol aconvecci ónnat ur alqueocur r edebi doa di st r i buci onesdet emper at ur avar i abl eat r avésdeunamat r i zdelmedi opor oso.Ladi si paci ón vi scosayelt r abaj or eal i zadoporl asf uer zasdepr esi ónt ambi énsepuedenobt enerendomi ni osde medi ospor osos. Además,esposi bl eut i l i zarelnododeacopl ami ent omul t i f í si codefluj onoi sot ér mi copar asi mul ar fluj ot ur bul ent onoi sot ér mi co.Est oser eal i zaut i l i zandoelmodel odet ur bul enci aal gebr ai caenl os domi ni osl i br eyacopl ándol oafluj oenmedi ospor osossobr el ai nt er f az.
Pot enci adehazdeposi t ada Lanuevaf unci onal i dadDeposi est ádi sponi bl een3Dyseut i l i zapar amodel ar t edBeam Power hacesdel áser ,el ect r onesoi onesest r echos,quedeposi t anpot enci aenunamanchal ocal i zada.La i nt er f azpr opor ci onadi f er ent esopci onespar adefini rl aspr opi edadesdelhazyelt i podeper fil : gausi anoodi scodesombr er odecopa.Tambi énper mi t el adefini ci óndelpunt odeor i gendelhaz, suvect ordedi r ecci ón,suespesoryl apot enci adeposi t ada.Desdeest asent r adas,l af unci onal i dad depot enci adehazdeposi t adadet er mi naelpunt odei nt er secci ónconl oscont or nossel ecci onados yseapl i caunaf uent edecal orl ocal i zadadeacuer doal af unci óndedi st r i buci ónsel ecci onada.
Ef ect oMar angoni Unanuevaf unci onal i dadmul t i f í si cadecont or noacopl al asi nt er f acesdefluj omonof ási coydet r ansf er enci adecal or ,p medi ant eshacesl áserodeel ect r ones.
Aj ust esdemal l apordef ect oopt i mi zadospar ai nt er f acesdet r ansf er enci adecal or Losaj ust esdemal l apordef ect oent odasl asi nt er f acesdet r ansf er enci adecal orut i l i zancondi ci onesper i ódi casycond el ement osi nfini t os.Lanuevasuger enci adeaut omal l adoaut omát i cament eapl i camal l adodebar r i do( 3D)omapeado(
Cor r el aci onesadi ci onal espar acoefici ent esdet r ansf er enci adecal or Sehanañadi dodoscor r el aci onesdecoefici ent esdet r ansf er enci adecal orconvect i vaal al i br er í a decoefici ent esdet r ansf er enci adecal orcor r espondi ent esafluj oext er noi nduci doporconvecci ón nat ur al ,al r ededordeunaesf er aounci l i ndr ohor i zont all ar go.Est oscoefici ent edet r ansf er enci ade cal orpuedenserut i l i zadospar ar educi rl oscost esdesi mul aci óncuandol aconfigur aci óndel model ocor r espondeaunadeest assi t uaci ones.Enest oscasos,elcál cul odelfluj oyl aconvecci ón decal orenelflui dosonr eempl azadosporunacondi ci óndecont or nodefluj odecal orenl os cont or nossól i dos.
Funci onespr edefini daspar ai nt ensi daddelcuer ponegr oypot enci aemi si vadel cuer ponegr o Lasi nt er f acesdet r ansf er enci adecal orpr opor ci onandosnuevasf unci ones,ht . fl b( T)yht . f eb( T) , par aeval uarl ai nt ensi daddelcuer ponegr oyl apot enci aemi si vadelcuer ponegr o, r espect i vament e.Par aambasf unci ones,set i eneencuent aelí ndi ceder ef r acci óndelmedi o. Comoqueest osdosval or essedefinencomof unci onesdeunat emper at ur adelcuer ponegr o,es posi bl eeval uar l aspar at emper at ur asar bi t r ar i as.Porej empl o,ht devuel vel apot enci a . f eb( 5770[ K] ) emi si vaa5770K,queesunat emper at ur aut i l i zadapar amodel arelsolcomouncuer ponegr o.
Sopor t emej or adopar al af unci onal i daddecapadel gada Laf unci onal i dadecont or nodecapadel gada( Th i nLa y e r )seut i l i zapar amodel arest r uct ur as pequeñas( par t i cul ar ment edel gadas)quet i enenunef ect onot abl esobr el osr esul t adosgl obal es delmodel o.Apesardel aspequeñasdi mensi onesdel ascapas,l at emper at ur apuedevar i ar si gni ficat i vament edependi endodelgr osordel ascapas.Est af unci onal i dadsehaact ual i zadopar a consi der arot r osf enómenosapar t edel aconducci ón,comol ascondi ci onesdecont or nosuper fici e asuper fici e,domi ni osi sot ér mi cosof unci onespar edt ér mi ca.
Ecuaci onesr ef act or i zadasmost r adasenl asecci óndeecuaci ón Laecuaci onesvi sual i zadasenl asecci ón" Eq uat i on" det odasl asf unci onal i dadessehamej or adopar aunamej orl ect u
Nuevot ut or i al :model adodeunasondadi el éct r i cacóni capar adi agnosi sdecáncerde piel Sesabequel ar espuest adeunaondami l i mét r i caconf r ecuenci asde35GHzy95GHzesmuysensi bl ealcont eni do l ospar ámet r osSenl asl ocal i zaci onesdelt umor .Unaguí adeondasci r cul arenelmododomi nant eyunasondadi el éc
Nuevot ut or i al :evapor aci ónenmedi ospor ososconunapequeñavel oci dadde evapor aci ón Laevapor aci ónenmedi ospor ososesunpr ocesoi mpor t ant eenl asi ndust r i asal i ment i ci asydel papel ,ent r eot r as.Puedenconsi der ar semuchosef ect osf í si cos:fluj odeflui do,t r ansf er enci ade cal oryt r anspor t edel osflui dospar t i ci pant es.Est emodel ot ut or i aldescr i beelfluj odeai r el ami nara t r avésdeunmedi opor osohúmedo.Elai r eessecoenl aent r adaysucont eni dodehumedad aument aamedi daqueelfluj odelai r efluyeat r avésdelmedi opor oso.Lavel oci dadde evapor aci ónessufici ent ement epequeñapar adespr eci arl oscambi osdepr opi edadesi nduci dasen elmedi opor oso.
Tut or i alact ual i zado:t er mo Est aappcal cul acuandocal ordi si paenunt i empount er moquecont i eneunflui docal i ent e.I ncl uye l af unci onal i dadr eci ent ement ei ncl ui dadedomi ni oi sot ér mi copar amoni t or i zarl at emper at ur a.
Tut or i alact ual i zado:enf r i ami ent odeunacaj adeel ect r óni ca Est aapl i caci ónut i l i zaelnuevomodel odet ur bul enci aal gebr ai cayPl uspar amodel arelfluj o.Deest emodosepuedem
FEMAP TMG Thermal integrado en
es un potente programa de transferencia de calor que utiliza una avanzada tecnología de diferencias finitas mediante volúmenes de control que facilita la modelización exacta de procesos no lineales de transmisión de calor incluyendo conducción, radiación, convección libre y forzada, flujo en conductos y cambios de fase.
FEMAP TMG Thermal incluye capacidades de simulación térmicas para resolver
problemas en régimen permanente y/o transitorio con conducción, convección, radiación y cambios de fase, así como una potente erramienta para manejar ensamblajes llamada Thermal Coupling que permite acoplar flujos de calor entre piezas de un ensamblaje. !os modelos de geometría compleja con mallado desestructurado ofrecen la m"xima flexibilidad. #ermiten emplear cualquier combinación de elementos $%&, '%& y (%& soportando cualquier mallado y tama)o de elemento, incluso elementos axisimétricos. !as propiedades de materiales sólidos pueden ser isotrópicas o anisotrópicas, y pueden variar con la temperatura y otras condiciones. !as propiedades de los fluidos pueden variar con la presión y la temperatura. !a conduction se modeliza mediante términos de conductancia lineales calculados mediante el método de volúmenes de control que usa una función de temperatura en el elemento restringida a los puntos de c"lculo en el contorno y en el centro geométrico. *ambién se ofrece el método del centro del elemento basado en las leyes de +ourier con reducción lineal.
Capacidades de Análisis: égimen permanente -lineal y no lineal. égimen transitorio -lineal y no lineal. #ropiedades térmicas del material no lineales. odelos axisimétricos. #roblemas de simetría cíclica. 0olver iterativo conjugado #12 - Pre-conditioned conjugated gradiente solver 3n"lisis de transmisión de calor perfectamente acoplado con conducción, radiación y convección.
Acoplamiento Térmico entre piezas de Ensamblajes: 3coplamiento térmico entre caras y aristas con mallas distintas y disjuntas. 1ontacto superficie%a%superficie, curva%a%curva y curva%a%superficie entre piezas para aplicar conductancia, resistencia o el coeficiente de transferencia de calor de forma constante o función del tiempo o temperatura. 4ntercambio de calor por radiación entre caras disjuntas de una misma pieza.
Aplicación de Cargas y Condiciones de Contorno: *odas las cargas aplicadas pueden ser controladas por termostatos. 1argas constantes y función del tiempo5 1argas de calor. +lujo de calor. 2eneración de calor. Condiciones de Contorno de Temperatura:
*emperatura constante en régimen permanente o transitorio. 6ariable con el tiempo en régimen transitorio y en an"lisis no lineal permanente. 1ontroles de temperatura mediante termostatos. Transferencia de Calor por Conducción:
anejo de grandes modelos -esquema eficiente de manejo de memoria. 1alor específico y conductividad función de la temperatura. 1onductividad ortotrópica. +ormación de calor a la temperatura de cambio de fase. Transferencia de Calor por Convección:
1oeficiente de transferencia de calor constante o variable con el tiempo y temperatura. +unciones del gradiente de temperatura no lineales y paramétricas. Transferencia de Calor por Radiación:
7misividad constante o variable con la temperatura. últiples recintos de radiación. 1"lculo del factor de vista difuso con sombras. 1"lculo del factor de vista neto. 7squema adptativo para la optimización de la suma del factor de vista. 1"lculo del factor de vista según 8emicube usando ar9are de tarjetas gr"ficas. 2eneración del camino de radiación para consensar modelos de radiación con grandes elementos. #ar"metros y controles de la matriz de radiación. Condiciones iniciales:
*emperaturas iniciales en régimen permanente y transitorio. *emperaturas iniciales desde una solución previa, desde ficero. Capacidades del Solver:
einicio 1riterios de convergencia cíclica 3cceso directo a los par"metros del solver +actores de relajación y criterios de convergencia del solver onitor de convergencia de la solución mediante curvas y listado de resultados intermedios.
ostprocesado de Resultados en !E"A: *emperaturas.
2radientes de temperatura. +lujos y carga total. +ujo conductivo. +lujo radiactivo. 1oeficientes de convección. 6alores residuales. 0uma del factor de vista. 2eneración de informe de resultados esumen de resultados en formato 7:17!. 1"lculo de flujo de calor entre grupos de elementos. apas de calor. apas de temperaturas para importar como cargas en ;: ;astran.
87:*3; % *ransferencia de calor scneider 7l soft9are de simulación de la transferencia de calor 87:*3; ofrece funciones que le permiten evaluar con facilidad dise)os complejos y situaciones operativas y de m odernización. 87:*3;, potenciado por el entorno de modelado común 04<7, es la tecnología central de transferencia de calor para los productos 0im0ci. 87:*3; tiene una interfaz gr"fica de usuario basada en =ava con un sistema de ayuda 8*! que posibilita la producción de ojas de datos est"ndar del intercambiador *73 en formatos 8*! y 7xcel. 3dem"s of rece resultados de gr"ficos y pantallas superiores de procesamiento posterior a partir de una red de orientación, curvas de grandes compuestos y ejercicios de an"lisis de zonas. 87:*3; brinda nuevas eficiencias en todos los tipos de trabajos de an"lisis operacional y de dise)o, tal como dise)os de redes e intercambiador individual, an"lisis de puntos críticos, an"lisis de la zona del intercambiador, flujo dividido, optimizaciones del ciclo de limp ieza y pago de "rea.
>eneficios principales •
#roceso mejorado de transferencia del calor, calidad y producción del producto
•
ayor eficiencia energética y reducidos costos operacionales
•
#roducción y flexibilidad mejorada de la planta
•
1ronograma mejorado de limpieza para los intercambiadores
•
?so y selección óptima de antisuciedad
•
eformas y dise)os mejorados del proceso
1apacidades principales
•
#osibilita el dise)o de sistemas de trasferencia del calor simples y complejos, lo que resulta en procesos flexibles y rentables
•
#ermite la retroalimentación de los equipos actuales y la reforma de las redes de los intercambiadores de calor para producir un rendimiento óptimo
•
#osibilita la identificación de incentivos de limpieza y la predicción de rendimiento futuro