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基于COMSOL软件的电磁兼容课程案例式教学设计

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高教学刊 2024年第S02期10卷 111-115页

作者：白洁陈玉孔忻西安交通大学电气工程学院西安710049

该文介绍基于COMSOL软件的电磁兼容课程案例式教学方法。通过案例教学和仿真,学生将理论知识应用于实际问题,深入理解电磁兼容的概念和原理。通过仿真案例的可视化结果,学生直观地理解电磁辐射和传导,观察不同参数对电磁兼容性的影响。... 详细信息

该文介绍基于COMSOL软件的电磁兼容课程案例式教学方法。通过案例教学和仿真,学生将理论知识应用于实际问题,深入理解电磁兼容的概念和原理。通过仿真案例的可视化结果,学生直观地理解电磁辐射和传导,观察不同参数对电磁兼容性的影响。结果表明,仿真案例具有直观性和可视化等优势,同时又有简化模型、缺乏实际操作经验和对计算机的依赖等局限性。在设计仿真案例时,要充分发挥其优势,规避不足,为学生的学习提供实践性、直观性和灵活性,培养学生的工程设计与研发能力。

关键词： COMSOL软件电磁兼容案例式教学教学设计仿真案例

利用COMSOL软件模拟低渗油田非线性渗流规律

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石油钻采工艺 2015年第4期37卷 72-75页

作者：文自娟唐海吕栋梁甘庆明梁毅王小军西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710021 中国石油长庆油田分公司第-采油厂陕西延安717400

非线性渗流规律表现为流体低速流动时渗流速度与压力梯度关系曲线不为直线且不过原点,即当压力梯度较小时,流体渗流速度可能为0。储层渗透率越小,非线性渗流特征越明显。为了清楚认识低渗油田非线性渗流规律及其对油田生产的影响,在描... 详细信息

非线性渗流规律表现为流体低速流动时渗流速度与压力梯度关系曲线不为直线且不过原点,即当压力梯度较小时,流体渗流速度可能为0。储层渗透率越小,非线性渗流特征越明显。为了清楚认识低渗油田非线性渗流规律及其对油田生产的影响,在描述低速非线性渗流规律的连续模型基础上,推导出单相不可压缩流体稳定渗流微分方程,同时利用在流体力学等领域广泛应用的COMSOL软件模拟低渗油田正方形反九点井网流体渗流规律。COMSOL软件模拟结果清楚展示出正方形反九点直井井网、压裂井网流线及等势线分布的差异以及压裂时压力波及面积随裂缝长度和裂缝与井排夹角变化的规律。模拟结果表明非线性渗流时,等势线分布不再呈圆形;直井压裂后,压力波及面积明显增加,裂缝长度、裂缝与井排夹角都会影响压力波及面积。

关键词：低渗透油藏非线性渗流 COMSOL软件正方形反九点井网压裂裂缝

基于COMSOL软件的双腔室射频感性耦合氩等离子体源的二维流体力学模拟

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基于COMSOL软件的双腔室射频感性耦合氩等离子体源的二维流体力学...

作者：刘阳大连理工大学

学位级别：硕士

国际热核聚变实验堆计划(International Thermonuclear Experimental Reactor,即ITER计划)的目标是在磁约束装置托卡马克的腔室内产生高温(带电粒子的温度达到几十keV)等离子体,实现可控核聚变。高温的等离子体难以靠其内部的欧姆加热产... 详细信息

国际热核聚变实验堆计划(International Thermonuclear Experimental Reactor,即ITER计划)的目标是在磁约束装置托卡马克的腔室内产生高温(带电粒子的温度达到几十keV)等离子体,实现可控核聚变。高温的等离子体难以靠其内部的欧姆加热产生,因此需要辅助的加热手段,其中之一便是中性束注入(Neutral Beam Injection,NBI)加热。中性束注入是指将高能中性束注入到托卡马克当中,实现辅助加热。中性束加热系统的核心是离子源,经过综合考量,ITER计划采用的为射频负氢离子源。由于需要强场栅极加速离子,为避免与背景气体过多的碰撞能量损失,等离子体源系统需要在较低的放电气压下工作。本文以COMSOL软件为依托,针对课题组的双腔室射频感性耦合等离子体子源装置,建立了等离子体流体与玻尔兹曼方程耦合的混合模型,对放电过程进行数值模拟。对于低气压射频感性耦合等离子体放电,一般是由欧姆加热(碰撞加热)和波加热(无碰撞加热)两种机制维持的。但COMSOL软件的等离子体模块是纯欧姆加热机制,仅适用于模拟较高气压的放电。为了对低气压放电进行模拟,本文对COMSOL软件的电磁场模块和等离子体模块进行了改进。本文首先从麦克斯韦方程组以及弗拉索夫方程出发,给出了解析形式的感应电场与射频沉积功率密度表达式,并耦合到COMSOL软件的等离子体流体模型中。利用这种改进的COMSOL软件,本文得到如下模拟结果:(1)在其它放电条件不变的情况下,随着气压的升高,等离子体密度升高,电子温度降低;随着功率的增加,体区的电子密度增加,电子温度降低。电源的频率对等离子体的密度影响较小。(2)介质窗附近的电子温度随着功率的增加而升高,这是因为电磁场的能量主要是通过介质窗附近的趋肤层传递给电子的。射频电源频率的增加会提升介质窗附近(趋肤层中)的电子温度。(3)在较低的气压下(<5Pa),传统的基于欧姆加热的纯流体模型将逐渐失效,此时无碰撞加热(随机加热)效应在逐渐起作用。(4)在一定的放电条件下,射频电场的空间分布呈现出反常趋肤效应以及负功率吸收现象。此外,为了验证模拟结果的可靠性,本文的部分模拟结果与实验诊断结果进行了比较。结果表明,在较高的放电气压下(大于2 Pa),两者基本吻合。

关键词：射频感性耦合放电等离子体流体力学模型玻尔兹曼方程无碰撞加热 COMSOL软件

COMSOL软件在枸杞多糖超滤膜生物反应器中膜阻塞模型构建中的应用

同方学位论文库评论

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应用化学 2022年第12期39卷 1912-1919页

作者：王博罗方孙彦招胡静雯刘俊妙浙江药科职业大学制药工程学院宁波315100 湖北文理学院汽车与交通工程学院襄阳441053

基于聚砜中空纤维超滤膜分离技术精制枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharide),通过COMSOL软件对枸杞多糖膜阻塞逆流提取及超声设备参数进行修正,获得更优的纯化工艺。采用微波-超声法提取枸杞多糖,并利用聚砜中空纤维超滤膜对枸杞多... 详细信息

基于聚砜中空纤维超滤膜分离技术精制枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharide),通过COMSOL软件对枸杞多糖膜阻塞逆流提取及超声设备参数进行修正,获得更优的纯化工艺。采用微波-超声法提取枸杞多糖,并利用聚砜中空纤维超滤膜对枸杞多糖进行分离,采用单因素分析及正交实验考察枸杞多糖提取和分离过程中的重要参数,通过COMSOL软件对重要膜阻塞参数进行修正。结果表明,枸杞多糖提取较优工艺条件为:提取温度50~70℃之间,超声功率50 W,固液比例1∶8~1∶12(mg∶mL),提取时间40~60 min;当超滤膜截留相对分子质量为1×10~4时,膜通量较好;正交实验结果表明,膜通量与料液温度关系最大,其次是膜pH值和分离操作压;COMSOL软件对枸杞多糖连续逆流提取设备进行仿真计算,结果发现与全封闭叶片相比,开孔叶片能够显著降低溶剂短路现象,使得最低流速提升高达65倍。基于COMSOL软件数据修订,枸杞多糖分离效率得到大幅度提升,为枸杞多糖工业化生产提供必要的数据积累。

关键词： COMSOL软件枸杞多糖超滤膜生物反应器膜阻塞

基于COMSOL软件的直角弯管声波传播特性规律研究

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石油化工设备 2024年第2期53卷 10-17页

作者：廖平董超群骆江华汪战刘建勋黄成于任连城重庆科技学院机械与动力工程学院重庆401331 重庆科技学院石油天然气装备研究院重庆401331 中国石油西南油气田分公司重点地面工程建设项目部四川成都610066

基于声波传播理论,建立并推导了声波在弯管处的Helmholtz方程。采用comsol Multophysics软件的压力声学模块,对不同弯曲半径的直角弯管进行频域分析,研究了不同弯曲半径弯管内声波传播特性规律。研究结果显示,弯曲半径对弯管内声波散射... 详细信息

基于声波传播理论,建立并推导了声波在弯管处的Helmholtz方程。采用comsol Multophysics软件的压力声学模块,对不同弯曲半径的直角弯管进行频域分析,研究了不同弯曲半径弯管内声波传播特性规律。研究结果显示,弯曲半径对弯管内声波散射系数和传输损耗具有显著影响,弯曲半径较大的弯管曲率较小,弯管内声波散射效应较弱,传输损耗较小,声压级较高;弯曲半径较小的弯管曲率较大,弯管内声波散射效应较强,传输损耗较大,声压级较低。低频段内,声波波长大于弯管弯曲半径,散射系数与传输损耗较小;高频段内,声波波长接近或小于弯管弯曲半径,散射系数与传输损耗较大。

关键词：直角弯管声波频域分析 COMSOL软件

基于COMSOL软件分析确定煤堆初始自燃区域

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煤炭科学技术 2016年第10期44卷 18-23页

作者：齐庆杰王欢董子文李艳川李兴华辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁阜新123000

为有针对性地对不同堆放参数条件下的煤堆进行自燃防治,基于煤堆自燃理论,采用comsol Multiphysics5.0数值仿真软件建立煤堆自燃模型,研究了孔隙率为0.2~0.6时煤堆的最易自燃风速范围、发火期及最易自燃风速范围内煤堆初始自燃位置。结... 详细信息

为有针对性地对不同堆放参数条件下的煤堆进行自燃防治,基于煤堆自燃理论,采用comsol Multiphysics5.0数值仿真软件建立煤堆自燃模型,研究了孔隙率为0.2~0.6时煤堆的最易自燃风速范围、发火期及最易自燃风速范围内煤堆初始自燃位置。结果表明：随着煤堆孔隙率的增大,煤堆自燃风速范围逐渐缩小。煤堆自然发火期的最小、最大值均呈现先增加后减小的变化趋势。在自燃风速范围内,随着风速的增大,不同孔隙率煤堆最易自燃位置呈现＂左侧中部-中间中上部-右侧上部＂的移动规律,且初始自燃点具有共性,均出现在相同坐标位置处。该结果可为精确定点治理煤堆自燃提供有益的参考。

关键词：煤堆自燃风速范围 COMSOL软件

用COMSOL软件模拟罩极电机原型中涡旋电流分布

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用COMSOL软件模拟罩极电机原型中涡旋电流分布

基于COMSOL软件的大地电磁测深法三维起伏地形正演模拟研究

2019年全国天线年会

作者：曾建清鲍晨阮成礼滕保华吴明和电子科技大学

利用COMSOL软件,模拟了将矩形铝盘插入电磁铁（EM）与圆形铝盘（CAD）之间情形下圆形铝盘中的感应电流分布。仿真结果表明,原型的驱动转矩来自于两个安培力的转矩差。如果矩形铝盘未插入电磁铁和圆形铝盘之间,则圆形铝盘中对称涡旋电流... 详细信息

利用COMSOL软件,模拟了将矩形铝盘插入电磁铁（EM）与圆形铝盘（CAD）之间情形下圆形铝盘中的感应电流分布。仿真结果表明,原型的驱动转矩来自于两个安培力的转矩差。如果矩形铝盘未插入电磁铁和圆形铝盘之间,则圆形铝盘中对称涡旋电流是导致其垂直运动的原因。

关键词：感应(涡旋)电流圆形铝盘矩形铝盘电磁铁 COMSOL软件

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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科学技术创新 2021年第33期 171-173页

作者：李付龙汤子坚廖伟四川中水成勘院工程物探检测有限公司四川成都610072

在大地电磁测深法实际勘探工作中,数据质量往往会到受外界条件的干扰,特别是山峰与山谷地形往往会对后期资料的真实性带来影响,而如何降低甚至消除起伏地形带来的影响一直是大地电磁测深法研究热点。通过借助COMSOL软件建立山峰与山谷... 详细信息

在大地电磁测深法实际勘探工作中,数据质量往往会到受外界条件的干扰,特别是山峰与山谷地形往往会对后期资料的真实性带来影响,而如何降低甚至消除起伏地形带来的影响一直是大地电磁测深法研究热点。通过借助COMSOL软件建立山峰与山谷三维模型,研究了两种地形的正演响应特征,从而为实际的野外勘探工作提供理论支撑。

关键词：大地电磁测深法 COMSOL软件起伏地形响应特征

基于COMSOL软件下办公建筑室内通风研究

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河南建材 2021年第5期 21-23页

作者：杨琳厦门大学嘉庚学院 363105

文章针对办公建筑获取良好自然通风效果为目的,应用COMSOL软件对室内通风设计进行模拟分析,从结构布局、窗户结构设计等方面提出建筑通风优化设计方法。从此方法在案例建筑中的应用情况来看,从优化建筑平面布局、窗户结构和通风构件设... 详细信息

文章针对办公建筑获取良好自然通风效果为目的,应用COMSOL软件对室内通风设计进行模拟分析,从结构布局、窗户结构设计等方面提出建筑通风优化设计方法。从此方法在案例建筑中的应用情况来看,从优化建筑平面布局、窗户结构和通风构件设计等方面提出的通风方案能够满足自然通风要求。

关键词： COMSOL软件办公建筑室内通风模拟