聚合物流量模块

模拟非牛顿流体的流动

聚合物流模块是Comsol多物理的附加组件188金宝搏优惠®用于定义和解决涉及具有粘弹性,触变,剪切增厚或剪切稀疏特性的非牛顿流体的问题。您可以说明流体的特性是温度和组成的函数,以建模固化和聚合。在组合comsol多物理学中的其他模块时188金宝搏优惠®,您还可以建模完全耦合和时间依赖的流体结构相互作用。

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金属灰色的插槽模具涂料工艺模型,带有彩虹片图。

聚合物融化,油漆和蛋白质悬浮液

粘弹性流体模型解释了这些类型的流体中的弹性。随着流体变形,有一定数量的力可用于将流体返回其未变形状态。建模时,重要的是要估计流体随时间的变形(即空气 - 液体界面的形状),表面上可能与这些流体相互作用的局部力量以及系统中的压力损失流体流动发生。这些流体的典型例子是聚合物熔体,油漆和蛋白质的悬浮液。

胶体悬浮液,番茄酱和乳液

胶体悬浮液可能表现出剪切增厚的行为,其中粘度随着剪切速率大大增加。其他悬浮液可能是剪切变薄的,例如糖浆和番茄酱,粘度随着剪切速率降低。触变流体也具有时间依赖性,其中粘度随剪切速率的持续时间降低。描述这些流体的模型都是无弹性的,但它们描述了高度非牛顿的行为。

建模和仿真的目的与上述粘弹性流体相似:估计空气 - 液态界面的形状,可能与这些流体相互作用的表面上的局部力以及在系统中发生压力损失的形状。此外,对温度和成分的依赖对于制造工艺的设计可能很重要,例如橡胶熔体的固化。

聚合物流模块中的功能和功能

聚合物流块模块为许多流体模型和属性提供了专门的功能。

流体属性设置的特写视图随着材料模型列表的扩展和OldRoyd-B选择,以及图形窗口中的主动脉瘤模型。

粘弹性流体模型

聚合物流量模块具有多种粘弹性流体模型。这些模型在描述流体变形引起的变形和力的组成关系上有所不同。这Oldroyd-B模型使用线性关系,可以将其描述为牛顿溶剂中胡克斯弹簧的悬浮液,而其他关系则描述了非线性弹性效应和剪切变薄。

  • Oldroyd-B
  • Gisekus
  • Fene-P
  • lptt
模型构建器的特写视图,带有两相流,相位场节点突出显示和插槽模型涂层模型,在图形窗口中为0.1秒。

多相流模型

为了在模拟涂料,游离表面和模具填充时建模液体 - 空气界面,聚合物流量模块包括基于表面跟踪方法的三种不同的分离的多相流模型。这级别设置方法通过求解级别集函数的传输方程来跟踪接口位置。这相位场方法通过解决相位场变量和混合能密度的两个传输方程来跟踪界面位置。这移动网格方法用改变形状的网格跟踪接口位置。

流体属性设置的特写视图,随着无弹性模型列表的扩展和功率定律,以及图形窗口中的非牛顿流体混合器。

非弹性非牛顿模型

除粘弹性模型外,聚合物流模块还具有广泛的非弹性非牛顿模型。许多模型都是通用的,用于描述剪切变薄和剪切增厚。对于更具体的应用,有一些用于粘塑料和触变流体的模型。

  • 权力法
  • 卡罗
  • Carreau – Yasuda
  • 十字架 - 威廉姆森
  • 埃利斯
  • Bingham -Papanastasiou(Viscoplastic)
  • Casson -Papanastasiou(粘塑料)
  • Herschel – Bulkley -Papanastasiou
  • 罗伯特森 - 斯蒂夫 - 帕帕塔斯塔萨斯岛
  • dekee – turcotte – papanastasiou
  • Houska触变(触变)
两相流的特写视图,随着热函数列表的扩展,选择了Williams-Landel-Ferry;以及图形窗口中的橡胶注入模具。

温度依赖性的热功能

聚合物挤出和霉菌填充的一种常见方法是融化橡胶或聚合物混合物。然后使混合物在模具内固化。聚合物流量模块包括建模这些过程所需的热模型:Arrhenius,,,,威廉姆斯 - 兰德尔 - 费里, 和指数所有模型都可用。

每个业务和每个模拟都需要不同。

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