COMSOL®模擬問題解決-3

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如何將流場出口數據做為另外一個流場的入口條件?

解決方法: 可參考COMSOL®內建範例CFD modulus裡面的turbulent_backstep,同理可應用於二維至三維。此模型需要建構兩個Model才能互相呼叫,選定Linear Extrusion:

1. 於Source頁面選出要做為來源的數據點。

2. 於Destination分頁,選擇新的幾何位置要做為資料輸入的位置。

3. 在新的幾何上直接套用此函數即可呼叫變數

(1) 於Source頁面選出要做為來源的數據點。 (2) 於Destination分頁,選擇新的幾何位置要做為資料輸入的位置。

(3) 在新的幾何上直接套用此函數即可呼叫變數

eps參數代表什麼意思?

解決方法: eps為floating point relative accuracy,表最小正數:2.2e-016。可用於分母項1/(x^2+y^2+eps),避免分母為0的情況。

對於AC/DC模組的port邊界,如何指定電流大小?

解決方法: 可更改邊界為電流流(Current flow),輸入J0為1/邊界面積,則結果與port邊界相同

COMSOL®如何表示微分、梯度、散度、內積等式子?

解決方法:微分可使用d(f,x)、fx或pd(f,x),表示f對x的微分與偏微,並可直接用於參數欄位。梯度、散度等表示式,由微分等運算子建立,如AzyAyz表磁位能旋度。

當從一般CAD軟體匯入COMSOL®後,有多餘的點、線、面等,如何移除?

解決方法: 可以透過使用CAD Defeaturing>delete small face, sliver face等功能,只要輸入相對應的變數例如 Tolerance, radius ....等等即可移除所定義的規範內不符合的點線面。

比例幾何差異過大( thin geometry) 的網格設定?

解決方法:

比例差異過大的幾何模型,如 x:y:z = 1:1:0.01。若使用Auto Mesh將有可能產生過多的網格。因此必須要藉助特別的網格設定才能解決。

【方法一】


開啟主選單 Mesh > Free tetrahedral,在Scale geometry中,設定為 x: 1, y: 1, z: 5,則可有效減少網格的密度。

【方法二】
先以2D平面產生網格,再使用Swept Mesh來選擇拉伸網格的層數量,但使用時須注意幾何結構是否規則性良好。

已有三維幾何的xy座標(如下所示),如何匯入至COMSOL®並產生實體

解決方式:

1.   透過內插函數(function>interpolation)將上述這些數據匯入COMSOL®

2. 利用COMSOL®新功能parametric surface將此數據導入,並繪製一新幾何Block將其包覆,透過COMSOL®內建功能將其轉為實體(convert to solid),並刪除不要的實體則可以變成下圖:

3. 透過COMSOL®內建功能將其轉為實體(convert to solid),並刪除不要的實體則可以變成下圖

可於Mesh > Free tetrahedral內選取size或是distribution,可對欲觀測的Subdomain、Boundary或Point位置,設定網格元素大小等參數,達成局部細化的目的。

當使用幾何布林運算時,有些比例差異過大的小幾何結構會因此產生錯誤,該如何避免?

解決方式: 在使用幾何布林運算功能時,勾選並輸入Repair Tolerance為較小的公差數值,來避免錯誤發生。

如何改善暫態非線性求解收斂問題?

解決方式: 可以改變內建的求解方式如下圖所示將Jacobian update改成每次疊代就更新(on every iteration)且將Tolerance factor調小(1e-3),並增加疊代次數。

如果要模擬跟波傳遞有關係的相關問題,最常碰到就是網格應該是要配置多少才叫做合理以及應該如果要模擬大範圍不同頻率又該使用多少網格?

解決方式: 在模擬波傳遞的問題,例如聲波,電磁波等跟波有關係的問題,一般建議是以每個波長至少5個網格,除非是硬體設備較為不好則使用3或是4但是這還是會產生數值上的影響。在COMSOL®內估算此類波傳遞場例如: 聲波 則是以該案例準備要模擬的頻率以及音速來反算網格大小的設定.例如要計算頻率1e5則其最大網格大小至少需要配置 音速/頻率/5 è 330/1e5/5 =6.6e-4 。在COMSOL®內具有參數化分析功能,因此可以設定不同的網格去搭配不同的頻率做運算。則可以例如低頻率使用較為稀疏的網格,高頻率則使用較密的網格