粒子跟踪模块
新应用:红细胞分离
该应用程序使用介电流体检查了微流体通道中红细胞和血小板的分离。红细胞和血小板直径是输入的,以及电磁频率和施加电位。计算分离效率,并有用于颗粒轨迹,电势和流体速度的视觉图。
用于粒子跟踪的新的多物理界面
引入了以下新的多物理耦合:
- 电颗粒场相互作用:使用带电颗粒的位置生成一个可以包含在静电界面中的空间电荷密度。
- 磁性颗粒场相互作用:使用带电颗粒的位置和速度来产生可以包含在磁场界面中的电流密度。
- 流体粒子相互作用:计算颗粒上施加在流体上的体积力。
对于每个新的多物理耦合,都有一个新的多物理接口,可用于创建必要的物理接口。
- 粒子场相互作用,非偏见主义者接口创建一个静电接口,带电的粒子跟踪界面和电颗粒场相互作用多物理耦合。使用此界面以非递归速度模拟带电颗粒的恒定光束。
- 粒子场相互作用,相对论接口创建一个静电接口,带电的粒子跟踪接口,磁场界面和电颗粒场相互作用和磁性颗粒场相互作用多物理耦合。使用此界面在恒定电流下模拟相对论带电的粒子梁,以产生重要的磁场。该多物理耦合还需要AC/DC模块。
- 这流体粒子相互作用界面创建一个单相流接口,粒子追踪流体界面和流体粒子相互作用多物理耦合。当质量流速恒定时,使用此界面对流体中的颗粒流进行建模。
双向耦合粒子跟踪研究步骤
新的双向耦合粒子跟踪研究步骤可用于在粒子轨迹和磁场之间建立双向耦合。它会自动为求解器序列中的节点创建一对for/end,从而允许时间依赖时间的粒子轨迹和固定场相互作用。
无弹性碰撞
新的碰撞节点可用于模拟带电粒子和背景气体之间的几种不同类型的相互作用。以下子节点,每种代表不同类型的交互作用的子节点可以添加到碰撞节点:
- 松紧带
- 附件
- 励磁
- 电离
- 用户自定义
碰撞节点的每个子节点都是基于蒙特卡洛散射模型,其中每个粒子都具有基于碰撞频率和时间步长的碰撞的概率。
碰撞节点取代了弹性碰撞力特征。摩擦模型是先前通过弹性碰撞力特征访问的确定性力,可以使用专用的摩擦力节点访问。
粒子梁的新释放功能
新的粒子束节点可用于通过指定束发射和twiss参数来释放带电颗粒的光束,并在相空间中具有椭圆形或高斯分布。此外,新的全局变量允许在结果后在结果期间轻松地可视化诸如光束发射率之类的数量。
空间充电有限排放
现在可以使用一个专用的多物理节点用于空间电荷有限的颗粒排放量。当发射颗粒的电流进一步增加将产生足够高的空间电荷密度以将颗粒返回释放的表面时,会发生限制电子发射。这空间充电有限排放节点和电场相互作用节点可一起使用以确定空间电荷有限电流。已在应用程序库(请参阅屏幕快照)中添加了一个新教程儿童法基准,这证明了这种效果。
改善的蓄能器
域级累加器功能不再需要小的手动时间步骤;在大多数情况下,现在可以使用默认求解器设置准确地计算累积变量。结果,许多使用的模型累加器现在,以提高的精度提高了域上的节点,直到和超过十倍。当粒子在单个时间步中跨越许多网格元素时,还可以确定累积变量如何插值。
从文本文件中释放粒子
现在可以使用来自Data File Node的版本来使用来自导入的文本文件的数据初始化粒子位置和速度。
速度分布采样的新选项
新的颗粒粒子相互作用力设置
一个新的内置颗粒粒子相互作用可以使用力选项:线性弹性力。选择将截止长度施加到任何粒子粒子相互作用力的选项将力设置为零时,将力设置为零。
从网格释放颗粒时指定的组合
这从网格释放现在,节点可用于以指定的坐标组合或坐标的所有组合释放粒子。释放粒子时,可以选择一个网格类型:要么所有组合或者指定组合。此功能可以更好地控制颗粒的初始位置,从而可以在矩形网格以外的其他位置释放颗粒。
新教程:相对论分化电子束
当对高电流和相对速度的带电颗粒梁的传播建模时,空间电荷和光束电流会产生明显的电力和磁力,分别倾向于扩展和聚焦光束。带电的粒子跟踪界面使用迭代程序来有效计算以恒定电流工作的光束强耦合粒子轨迹以及电场和磁场。一项网状细化研究证实,该溶液与相对论束包膜的形状的分析表达一致。
新教程:儿童法基准
空间电荷有限发射是一种限制可从表面释放的带电颗粒电流的现象。随着从阴极释放的电子电流增加,阴极附近的空间电荷密度的大小也会增加。电荷密度的分布会在发射的电子上施加电力,该电力针对阴极。空间电荷有限电流是可以释放的最大电流,因此发射的颗粒不会返回阴极。
在此示例中,使用空间电荷有限的发射节点计算了平行真空二极管中的空间电荷有限电流。将最终的电势分布和电流与儿童定律给出的分析解决方案进行了比较。电流密度是使用一项称为双向的研究计算的耦合粒子跟踪,它在粒子轨迹和电势之间建立了双向耦合。